手術機器人細分賽道市場表現、優勢及發展方向分析

手術機器人市場空間數千億的全新賽道，相比傳統手術優勢明顯。

1、手術機器人，高端醫療的新形態

手術機器人是將機器人技術與微創外科手術相結合的高端醫療裝備，始于 1985 年創建 的 PUMA560。2000 年，Intuitive Surgical Inc.開發的達芬奇手術系統獲 FDA 批準，經過 三次迭代升級之后已經廣泛應用于普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、婦科、五 官科及小兒外科等外科微創手術，目前仍是全球最受歡迎的腔鏡手術機器人。除腔鏡外， 其他術式的手術機器人于 2010 年代開始迅速涌現，如脊柱、關節置換及泛血管手術的 手術機器人。未來隨著人工智能、人機交互技術及 5G 通訊的進步，手術機器人有望擴展 到更多的外科專業并實現更高的手術精準度、靈敏度及智能遠程控制。

全球手術機器人市場空間超百億美元，中國市場具備極強的向上爆發力。根據 Frost&Sullivan 數據統計，2020 年全球手術機器人市場為 83 億美元，折合人民幣約 600 億元，我們認為手術機器人全球市場空間有望成長至數千億級別。美國為全球最大的手術 機器人市場，2020 年市場規模為 46 億美元，占全球市場的 55.1%，歐盟為第二大市場， 2020 年市場規模為 18 億美元，占全球市場的 21.4%。

就國內而言，盡管中國的患者人 數龐大且可能需要使用手術機器人進行的常規微創傷手術數量眾多，但 2020 年，國內 手術機器人市場規模僅為 4 億美元，占全球市場的 5.1%，明顯低于美國及歐盟市場。 從增速上看，2015-2020 年的全球手術機器人市場 CAGR 為 22.6%，同期國內的 CAGR 為 35.7%，遠超全球市場增速，表明國內手術機器人市場存在極大的發展空間。根據 Frost&Sullivan 統計，預計 2020-2025 年中國手術機器人市場 CAGR 有望達到 44.3%，成長 空間巨大。

重點覆蓋五大外科領域，腔鏡機器人和骨科機器人是最主要的應用場景。根據臨床場景 的不同，手術機器人主要分為腔鏡機器人、骨科機器人、穿刺機器人、經自然腔道機器 人、泛血管機器人等五類機器人。腔鏡手術機器人為最大細分市場，可用于包括泌尿外 科、婦科、胸外科及普外科手術。此外，骨科手術機器人為第二大細分市場，其需求受 人口老齡化和關節炎患病率對于關節置換需求的增長。其他手術機器人方面，包括泛血 管、經自然腔道及經皮穿刺手術機器人等，近年來亦已開發，且日益普及。

根據 Frost&Sullivan 數據，2020 年全球以及中國腔鏡機器人在所有手術機器人中占比分別為 68.2%和 75%，骨科手術機器人全球和國內占比分別為 18.1%和 10%，總體來看，不 論是全球還是國內，腔鏡和骨科機器人占手術機器人總體比重均在 80%以上。僅就國內 而言，由于中國引進機器人輔助腔鏡手術的時間較美國晚，市場滲透率非常低，腔鏡及 骨科手術兩大領域普及較快，主要是由于微創傷技術日益成為優先選項以及其在治療早 期前列腺癌等疾病方面的獨特優勢。

腔鏡機器人：細分領域中商業化成功典范，市場持續騰飛

應用場景具備較強的橫縱向拓展性，腔鏡手術機器人已成為商業化最為成功的代表。腔 鏡手術機器人典型用于各種微創手術，其通常包括外科醫生的控制臺、患者側手術車及 影像系統，患者側手術車涵蓋持有腔鏡和配套手術器械的機械臂。手術過程中，腔鏡將 外科醫生的視線延伸至患者體內，而機械臂模擬其雙手，并持有及指揮腔鏡及手術器械。 相較于傳統微創手術（MIS），腔鏡機器人能顯著提高手術精度、安全性、靈活性、濾抖 等，使外科醫生能夠以微創傷方法重復進行復雜的開放手術，在泌尿外科、婦科、胸科 及普外手術等方向有廣闊的應用前景，商業化拓展性強。

滲透率不足 1%，國內腔鏡手術機器人成長空間巨大。根據 Frost&Sullivan 數據，截至 2020 年 12 月 31 日，中國僅已安裝 189 臺腔鏡，腔鏡 RAS 滲透率約 0.5%，與之相比，美 國已安裝 3727 臺腔鏡手術機器人，同期腔鏡 RAS 滲透率約為 13.3%，國內腔鏡機器人 滲透率明顯處于起步階段。盡管中國的手術機器人產業起步較晚，成長確定性極強，根 據 Frost&Sullivan 預測，到 2026 年底，預計中國安裝的腔鏡機器人數量有望超過 2000 臺，較 2020 年數量增長十倍，預期中國腔鏡手術機器人市場將由 2020 年的 3.18 億美 元增加至 2026 年的 23.15 億美元，復合年增長率將為 39.2%.考慮到腔鏡機器人在泌尿 外科、婦科、胸科及普外手術等多個方向的適用性和中國人口高基數下帶來的微創手術 的巨大需求，國內腔鏡手術機器人成長空間具備較高確定性。

骨科機器人：優勢明顯，高速發展的又一細分領域

產品定位明確，骨科機器人優勢突出。骨科手術機器人是高速發展的另一分支，其核心 功能包括精準、定制三維術前方案、提高手術部位圖像清晰度、減少震顫和提高手術精 度、減少對健康骨骼和組織的損傷、減少失血、保護神經、縮短住院時間和加快康復。 骨科手術機器人主要應用于三類手術，即關節置換手術、脊柱手術及骨科創傷手術。其 中，關節置換手術中的膝關節置換手術（TKA）是一種從膝蓋關節表面清除受損軟骨及 骨骼并用人工植入物加以替代的手術，屬于最復雜的機器人手術。機器人輔助脊柱手術 是基于計算機化術前規劃的指引系統，能提高準確度及降低錯置螺絲的風險，并降低醫 生輻射暴露的風險。

國內市場處于起步階段，骨科手術機器人發展前景廣闊。根據 Frost&Sullivan 數據，截 至 2020 年 12 月 31 日，中國僅安裝 17 臺關節置換手術機器人，關節置換 RAS 滲透率約 為 0.1%，對比國外，美國已安裝 1060 臺關節置換手術機器人，同期滲透率約為 7.6%， 國內骨科機器人市場處于起步階段，發展潛力巨大。根據 Frost&Sullivan 預測，僅關節置 換手術機器人，到 2026 年底，預計中國安裝關節置換手術機器人的數量將超過 700 臺， 市場規模有望達到 3.32 億美元，預計將輔助手術數量達到約 8 千萬例。

其他手術機器人：百花齊放，各顯神通

泛血管手術機器人用于治療心臟、腦部或外周血管系統中的血管或相關器官疾病。其工 作原理為：外科醫生將穿刺針和穿刺鞘依次插入大血管，將長而細的導管引導至血管， 最終到達心臟、腦部或外周血管系統的目標部位。根據 Frost&Sullivan 數據，全球泛血 管手術數量由 2015 年的 11.3 百萬例增加至 2020 年的 14.3 百萬例，并預期將以 8.1% 的復合年增長率增至 2026 年的 22.9 百萬例。受冠狀動脈血管疾病患病率的日益增長帶 動血管手術需求增加，泛血管手術機器人的發展前景可期。

經自然腔道手術機器人通過自然路徑進入目標部位，醫生通過遠程控制進行診斷或手術的機器人。其可應用于支氣管鏡檢查（肺檢查）、結腸鏡檢查（腸道檢查）及胃鏡檢查（胃 檢查）。根據 Frost&Sullivan 數據，全球經自然腔道手術數量由 2015 年的 211.3 百萬例 增加至 2020 年的 286.5 百萬例，并預期將以 8.5%的復合年增長率增至 2026 年的 467.3 百萬例。預計中國機器人輔助經自然腔道手術數量預計將達至 2026 年的 9456 例，自 2023 年起的復合年增長率為 352.6%，于 2026 年達滲透率 0.01%。

經皮穿刺手術機器人主要為收集組織樣本作診斷用途的程序，如檢測早期肺癌、乳腺癌 及前列腺癌。經皮穿刺手術機器人在活檢程序中應用磁力共振（MRI）、超聲波及 CT 等 成像技術將目解剖結構定位，并使用影像反饋引導針頭到達目標解剖結構，使病理檢查 更為精準。經皮穿刺手術機器人在清除腎結石、腎造口碎石術等方面也有良好的應用。 根據 Frost&Sullivan 數據，全球經皮穿刺手術數量由 2015 年的 5.7 百萬例增加至 2020 年的 8.3 百萬例，并預期將以 6.6%的復合年增長率增至 2026 年的 12.1 百萬例；中國 機器人輔助經皮穿刺手術數量將達至 2026 年的 246501 例，自 2020 年起的復合年增長 率為 48.9%，于 2026 年達滲透率 9.5%。

2、突破生理局限，手術機器人可輔助醫生進行復雜手術

相比開放外科手術和 MIS 優勢明顯，RAS 能夠有效提高微創手術精度。就手術機器人優 點而言，其能夠幫助外科醫生克服生理限制，消除傳統手術及介入工具、技術方面的障 礙，減少外科醫生的負擔，為患者帶來更好的臨床結果。與傳統的微創手術相比（即 MIS）， 機器人輔助的 MIS 可實現更高的成功率、更小的傷口、更低的出血量及更短的術后恢復 周期。機器人輔助手術（即 RIS）作為傳統手術的尖端科技的補充日益融入臨床實踐中， 并在愈來愈多情況下取代傳統手術，可實現更精準的手術操作、更低的出血量以及更短 的術后恢復周期。憑借精準、靈活、濾抖、易操控等優勢，手術機器人極大地提升了外 科醫生的手術能力，有效解決了傳統微創手術面臨的各種問題。

機械機構上看，靈活的機械臂與高度復雜的手術兼容。手術機器人通常配備一個或多個 高自由度的機械臂，以達芬奇手術機器人為例，其被動臂有 4 個靈活自由度，制動臂有 6 個靈活自由度，通過計算機算法處理，機械臂將外科醫生雙手的活動復制成為人體內 相應的儀器細微運動，幫助外科醫生在較小的手術部位內流暢及精準地移動手術器械， 這種高精度的位移在高難度手術中不可或缺。

具備三維高清圖像，手術機器人具備較強精準性及穩定性。與傳統微創傷手術的二維圖 像不同，由手術機器人提供的三維高清圖像使手術部位有自然視覺景深，數字變焦功能 亦使外科醫生能夠流暢地放大視野，精準地識別組織及區分組織層次。RAS 在患者端減少失血、縮短住院時間、并減少術后并發癥方面優勢顯著。與開放手術 的大切口相比，病人在機器人輔助的微創傷手術中一般僅有一個或幾個小切口，用來放 入手術器械。因此，手術能以精準及微創傷的方式完成。這亦大幅減少失血及術后并發 癥的風險，例如感染及黏連，使得病人更快康復。

減少外科醫生體力消耗及縮短學習曲線。憑借手術機器人震顫過濾、三維高清圖像及高 靈活性的特點，外科醫生進行手術時更為方便及可減少體力消耗。與在傳統微創傷手術 中手眼協調受到影響相比，機器人輔助的微創傷手術允許外科醫生直觀地操作器械。該 等功能亦縮短外科醫生的學習曲線，即使是在開放手術或傳統微創傷手術方面經驗有限 的外科醫生亦可輕易使用手術機器人。手術機器人的人體工程學設計亦降低了外科醫生 因長期不適及疲憊而出現職業病的可能性。

3、國內市場嚴格調控，政策端有寬松趨勢

高端醫療器械為國內重點發展方向，政策加碼促進手術機器人市場持續受益。高端醫療 器械是國家的重點發展方向，目前手術機器人市場受到嚴格管控，根據當前生效的 2018 年配置證目錄，內窺鏡（包括腔鏡）手術機器人屬于乙類大型醫療設備，因此也在配置 證清單當中。骨科、泛血管、經皮穿刺、經自然腔道手術機器人等雖未納入配置證目錄 清單，但若其首次配置的單臺（套）價格在 1000—3000 萬元人民幣，也將被視作乙類 大型醫療設備，實行配置許可證制度。

國內市場嚴格調控，宏觀支持與微觀調控并進規范手術機器人市場。大型醫用設備配置 規劃由國家衛健委制定，經國務院批準后發布，現行的為《2018-2020 年大型醫用設備 配置規劃》：2018—2020 年甲乙類大型醫用設備規劃 12768 臺，其中甲類大型醫用設備 配置規劃 281 臺，乙類大型醫用設備配置規劃 12487 臺（其中內窺鏡手術機器人 225 臺）。規劃中，甲類設備配置證額度下發至行政區劃，醫療機構需向國家衛健申請配證； 乙類設備配置證額度下發至各省，當地醫療機構可向省衛健委申請配置證。其中，手術 機器人配置證規劃北京+上海+浙江+江蘇+廣東+山東合計占配置規劃比例的 35.1%。