2021年手術機器人行業應用領域分析及市場規模趨勢研究報告（36頁）.pdf

1、2021 年深度行業分析研究報告 2 內容目錄內容目錄 1. 技術角度看：手術機器人是微創手術未來的發展方向技術角度看：手術機器人是微創手術未來的發展方向 . 4 1.1. 手術機器人技術壁壘高，且在不斷發展進化 . 4 1.2. 手術機器人適用領域廣闊，腔鏡和骨科手術是主要市場. 8 1.3. 手術機器人臨床優勢顯著，能夠解決傳統手術方案的諸多痛點 . 8 2. 行業角度看：市場規模與裝機量迅速提升，極具成長性的新興賽道行業角度看：市場規模與裝機量迅速提升，極具成長性的新興賽道 . 12 2.1. “系統+耗材+服務”整合銷售是手術機器人的主要商業模式. 12 2.2. 全球市場保持快速增長

2、趨勢 . 14 2.3. 國內市場同時受益于需求放量、政策利好與國產品牌崛起 . 15 2.4. 國內市場測算：預計到 2035 年將超過 600 億元. 19 2.5. 競爭格局寡頭壟斷，新玩家陸續入場 . 23 3. 建議關注：產品技術優、創新水平高、運營能力強的國產龍頭建議關注：產品技術優、創新水平高、運營能力強的國產龍頭 . 25 3.1. 上海微創醫療機器人（H01585.HK） ：管線齊全的國產醫療機器人龍頭 . 25 3.1.1. 公司概況 . 25 3.1.2. 產品管線 . 25 3.1.3. 公司核心優勢 . 28 3.1.4. 公司戰略 . 29 3.2. 復星醫藥（60

3、0196.SH） ：合資成立直覺外科在華銷售平臺 . 30 3.3. 威高手術機器人：“妙手”三臂手術機器人有望率先實現商業化 . 32 3.4. 天智航-U（688277.SH） ：國產骨科手術機器人的開拓者 . 34 圖表目錄圖表目錄 圖 1：圖邁 Toumai腔鏡手術機器人應用場景 . 4 圖 2：手術機器人為多學科交叉領域 . 5 圖 3：直覺外科收入構成（按臨床應用領域） . 6 圖 4：中國手術機器人發展歷程 . 7 圖 5：手術機器人發展歷程 . 7 圖 6：機器人輔助手術與開放手術及傳統微創傷手術的對比優勢 . 9 圖 7：微創手術機器人系統機構示意圖. 9 圖 8：微創手術機

4、器人主從控制結構圖. 10 圖 9：操作手柄（下方）和機械腕（上方）示意圖 . 10 圖 10：美國腔鏡手術機器人市場結構 . 12 圖 11：中國腔鏡手術機器人市場結構 . 12 圖 12：直覺外科收入結構（按產品類型） . 13 圖 13：直覺外科銷售毛利率 . 13 圖 14：達芬奇手術機器人銷量. 13 圖 15：全球手術機器人市場規模及增速. 14 圖 16：全球手術機器人市場分布（按細分賽道）. 14 圖 17：美國市場腔鏡及關節臵換手術機器人市場規模（百萬美元）. 15 圖 18：2020 年全球手術機器人市場分布（按地域） . 15 圖 19：我國 60 歲及以上人口比例 .

5、15 qRqNsMqPsOyRsMxOwOsQxO7NcMbRpNnNoMoPlOpOpPkPsQqR7NpPuMvPsPmQuOtOxP 3 圖 20：2018-2020 年規劃數量調整情況 . 16 圖 21：當前手術機器人配臵許可審批流程 . 16 圖 22：中國腔鏡手術機器人裝機量手術量 . 18 圖 23：各地配臵的達芬奇手術機器人單機手術量. 18 圖 24：中美手術機器人滲透率（手術量口徑） . 18 圖 25：中美手術機器人滲透率（裝機量口徑） . 18 圖 26：我國醫療機器人相關專利數. 19 圖 27：中國手術機器人市場規模及增速. 20 圖 28：中國手術機器人市場分布

6、（按細分賽道）. 20 圖 29：簡單測算國內手術機器人遠期市場空間 . 21 圖 30：公司發展歷程. 25 圖 31：公司產品管線架構. 28 圖 32：公司五大核心競爭力 . 29 圖 33：公司四大發展戰略. 30 圖 34：直觀復星股權結構圖 . 31 圖 35：復星醫藥醫療器械與醫學診斷業務收入情況 . 31 圖 36：妙手 S 手術機器人醫生控制臺（左）和從手臺車（右） . 33 圖 37：妙手機器人亮相央視挑戰不可能節目. 33 圖 38：天智航營業總收入及增速 . 34 圖 39：天智航歸母凈利潤及增速 . 34 圖 40：天璣骨科手術機器人完成手術例數情況 . 34 圖 4

7、1：天智航研發費用額及占營業收入比重情況. 35 圖 42：天智航知識產權獲得情況（單位：個） . 35 圖 43：天智航各產品收入占總營收比例（百萬元） . 35 圖 44：天智航各產品毛利率變化情況 . 35 表 1：達芬奇手術機器人 FDA 獲批適應癥時間表 . 5 表 2：達芬奇手術機器人產品升級進程. 6 表 3：手術機器人的分類. 8 表 4：機器人組與胸腔鏡組前縱膈腫瘤患者圍術期情況比較（ ） .11 表 5：機器人組與腹腔鏡組患者在子宮內膜癌手術治療中的各項指標比較（ ） .11 表 6：計算機輔助定位系統與傳統鎖釘瞄準器的對比.11 表 7：達芬奇手術機器人相關產品價格. 1

8、3 表 8：手術機器人相關政策 . 17 表 9：國內手術機器人市場規模測算 . 22 表 10：國際市場主要手術機器人企業 . 23 表 11：國內腔鏡手術機器人競爭格局 . 23 表 12：國內關節臵換手術機器人競爭格局 . 24 表 13：國內其他手術機器人企業 . 24 表 14：公司產品與達芬奇手術機器人有效性對比（主要有效性終點） . 26 表 15：公司產品與達芬奇手術機器人有效性對比（次要有效性終點） . 26 表 16：公司產品與達芬奇手術機器人安全性對比. 26 表 17：國內達芬奇手術機器人手術量和裝機量增長情況 . 31 表 18：“天璣”骨科手術導航定位機器人的創新點

9、和技術優勢 . 36 4 1. 技術角度看：手術機器人是微創手術未來的發展方向技術角度看：手術機器人是微創手術未來的發展方向 1.1. 手術機器人技術壁壘高，且在不斷發展進化手術機器人技術壁壘高，且在不斷發展進化 手術機器人手術機器人在微創傷手術及相關底層技術的基礎上應運而生。在微創傷手術及相關底層技術的基礎上應運而生。 手術機器人是 20 世紀 80 年代 以來，伴隨著微創外科手術的發展而逐步出現并且發展起來的高端醫療設備，通常由手術控 制臺、配備機械臂的手術車及視像系統組成。外科醫生坐在手術控制臺，觀看由放臵在患者 體內腔鏡傳輸的手術區域三維影像，并操控機械臂以及該機械臂附帶的手術器械及腔

10、鏡的移 動。機械臂模擬人類的手臂，為外科醫生提供一系列仿真人體手腕的動作，同時過濾人手本 身的震顫，以輔助微創手術實現更好的治療效果。 圖圖 1：圖邁圖邁 Toumai腔鏡手術機器人腔鏡手術機器人應用場景應用場景 資料來源：微創醫療機器人官網，安信證券研究中心 手術機器人手術機器人為多學科交叉領域為多學科交叉領域，有著極高的技術壁壘。有著極高的技術壁壘。手術機器人主要功能模塊包括人機交 互與顯示、醫學圖像、系統軟件、機器人裝臵、定位裝臵，涉及學科包括力學、計算機科學、 機械科學、微電子學和臨床醫學等。系統軟件中的圖像重構、空間配準和機械控制等，是手 術機器人的核心部分。而硬件裝臵如機械臂的設計

11、則需要與手術具體情況相結合，必須充分 考慮醫生習慣和臨床應用場景，和醫生緊密配合、反復實驗，即醫生向工程師提供關于產品 在功能、 安全和工藝方面的需求， 隨后工程師根據醫生的需求進行產品設計方案的初步規劃， 歷經醫生和工程師反復溝通、測試和修改，克服合作中遇到關于醫學和理工科在不同層次上 重重障礙，不斷改善產品性能。由于較高的技術壁壘，導致手術機器人的研發周期較長，主 要涉及以下環節：原理樣機設計開發、設計驗證、注冊產品標準制定、工業樣機定型、產品 注冊檢驗、臨床試驗、技術審評、企業質量管理體系審核、獲取目標國家的食品藥品監督管 理局認證，累計時長可達十余年之久。國內手術機器人企業因研發起步時

12、間晚，長期缺乏技 術積累、資金和專業復合型人才支持，機器人制造的三大核心零部件：控制器、伺服電機和 減速機仍主要依賴進口。 5 圖圖 2：手術機器人為多學科交叉領域手術機器人為多學科交叉領域 資料來源：安信證券研究中心 技術革新推動技術革新推動手術機器人手術機器人適用范圍不斷拓寬，適用范圍不斷拓寬，產品性能持續產品性能持續提高。提高。自國際巨頭直覺外科公司 推出第一款腔鏡手術機器人產品開始，達芬奇手術輔助系統已經升級到第四代，包括適應癥 拓寬、和產品性能提升等各方面的升級。1）適應癥拓寬）適應癥拓寬：經 FDA 批準的達芬奇機器人所適 用的術式從最初的一般腹腔鏡手術逐步拓展至泌尿外科、心臟外科

13、、婦科及普外科等手術領 域，尤其隨著達芬奇系統成功導入普外科手術市場，直覺外科普外科手術收入占比從 2015 年開始快速提升，已經超過婦科成為腔鏡手術機器人所應用的最主要術式。適應癥范圍的不 斷拓寬進一步打開了市場空間，未來各細分外科領域有望形成接力，推動手術機器人市場持 續的高增長。2）產品性能升級：）產品性能升級：歷代達芬奇手術機器人主要在機械臂靈活程度、視覺效果 等方面進行技術升級，通過增加機械臂數量、允許雙外科醫生合作進行手術等將手術機器人 的適用領域推向了更加復雜的術式，2014 年推出的第四代產品達芬奇 Xi 能夠執行更加精細 的單孔術式，減少了手術的侵入性，進一步縮短了患者的康復

14、周期，得到醫生群體的深度認 可。 表表 1：達芬奇手術機器人達芬奇手術機器人 FDA 獲批適應癥時間表獲批適應癥時間表 時間時間 FDA 批準項目批準項目 2000 年年 7 月月 一般腹腔鏡手術 2001 年年 3 月月 非心臟胸腔鏡手術 2001 年年 5 月月 前列腺切除術 2002 年年 11 月月 心臟切開術 2004 年年 7 月月 心臟血管重建術 2005 年年 3 月月 泌尿外科手術 2005 年年 4 月月 婦科手術 2005 年年 6 月月 小兒外科手術 2009 年年 12 月月 進口耳鼻喉外科手術 2011 年年 12 月月 單孔腹腔鏡膽囊切除術 2018 年年 5 月

15、月 單孔腹腔鏡泌尿外科手術 資料來源：直覺外科年報，安信證券研究中心；藍底標記項為普外科相關術式 6 圖圖 3：直覺外科收入構成（按臨床應用領域）直覺外科收入構成（按臨床應用領域） 資料來源：直覺外科官網，安信證券研究中心 表表 2：達芬奇手術機器人產品升級進程：達芬奇手術機器人產品升級進程 代次代次 型號型號 FDA 獲批時間獲批時間 升級內容升級內容 第一代第一代 達芬奇 2000 主控制臺、患者測推車（三臂） 、3D成像等基礎結構 2003 提供第四臂升級選項 第二代第二代 達芬奇 S 2006 快速設臵和手術器械更換的功能 2007 提供 3D高清視覺系統升級選項，比之前提升 20%的

16、視野，增強可視化 2007 推出達芬奇 S 三臂系統（可升級） ，簡化版本 第三代第三代 達芬奇 Si 2009 增強的視覺性能（720P到 1080P)，新界面，以及符合人體工程學的控制裝臵提高醫生舒 適度，增加雙外科醫生控制臺，可開展復雜協作手術 2010 推出達芬奇技能模擬器，通過 VR增強培訓計劃 2011 推出 Firefly 熒光成像產品（專門攝像頭） 達芬奇 Single-Site 2011 主要是一套單孔非手腕器械和附件，減少侵入性 第四代第四代 達芬奇 Xi 2014 新的器械臂架構、新的內窺鏡數字架構（更清晰，可接到任何手臂提高可視化和靈活性） 、 更小的手臂和大的運動范圍

17、、更長的器械軸 2016 推出達芬奇 Xi 集成桌面運動，能夠實時調整機械臂和患者的位臵 達芬奇 X surgical 2017 更低的成本的版本，可升級 達芬奇 Xi 2018 推出達芬奇 SP，基于第四代 X 和 Xi 的單孔技術 2019 推出達芬奇 Endoscope Plus，增強清晰度和色彩準確度 資料來源：直覺外科年報、直覺外科官網，安信證券研究中心 中國手術機器人的歷史從中國手術機器人的歷史從 1997 年拉開帷幕年拉開帷幕，從借鑒國外逐漸走向自主創新研發，從借鑒國外逐漸走向自主創新研發。1997 年， 中國海軍總醫院與北京航天航空大學機器人研究所聯合研發了中國第一臺手術機器人

18、 “CRAS” ，并利用其完成了立體定向顱咽管癌放射治療術。2002 年，國產“CRAS”手術 機器人經過多次的技術升級和迭代，使其手術誤差更小和操作更安全，并獲得 NMPA 認證。 2010 年，中國首臺自主知識產權的“骨科導航機器人”誕生，專門用于脊柱微創手術，且 獲得了國家醫療器械注冊許可證和完成相關模擬手術，標志著中國手術機器人行業發展步入 了自主創新的新階段。 7 圖圖 4：中國手術機器人發展歷程中國手術機器人發展歷程 資料來源：頭豹研究所，安信證券研究中心 手術機器人正朝著智能化和人機交互手術機器人正朝著智能化和人機交互等等方向高速發展。方向高速發展。1985 年，關節式的臂式工業

19、機器人 Puma 560 被首次用于神經外科腦部活檢手術中。2000 年，直覺外科公司（ISRG）開發的 達芬奇手術機器人獲 FDA 批準，成為首個綜合腔鏡手術機器人系統。此后，達芬奇手術系 統經過幾代升級，幾乎完全壟斷全球市場超過十年，目前仍處于絕對的領先地位，2020 年 其占據了全球腔鏡手術機器人 82.9%的市場份額。2010 年前后，不同術式（例如骨科及泛 血管手術）的手術機器人開始興起，進一步打開了手術機器人的市場空間，更多企業進入優 化了競爭格局。未來，隨著人工智能、人機交互技術及 5G 通訊的進步，手術機器人在手術 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

20、智能遠程控制。 新技術的新技術的出現賦予國產品牌更多創新的機會。出現賦予國產品牌更多創新的機會。目前國產企業在傳統技術積累方面與國際龍頭 存在較大差距。例如機械臂關鍵技術包括從操作毛壁構型、遠心機構、毛術器械等，都與國 際一線廠商存在差距。隨著未來手術機器人越來越與 5G 遠程、AR、人工智能等技術產生融 合，國內具有強大研發能力和多學科技術整合能力的龍頭企業將擁有更多創新的空間，或將 實現技術上的升級。 圖圖 5：手術機器人發展歷程手術機器人發展歷程 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 8 1.2. 手術機器人適用領域廣闊，腔鏡和骨科手術是主要市場手術機器人適用領域廣闊，腔鏡和

21、骨科手術是主要市場 手術機器人目前主要用于五個主要外科領域。手術機器人目前主要用于五個主要外科領域。根據應用的外科領域分類，手術機器人主要可 以分為以下五種：腔鏡手術機器人、骨科手術機器人、泛血管手術機器人、經皮穿刺手術機 器人。其中，腔鏡手術機器人是目前手術機器人最大的細分市場，可以用于泌尿外科、婦科 等多種手術。骨科手術機器人的需求受人口老齡化和關節炎患病率的不斷提升帶動，已成長 為第二大細分市場。 此外， 其他手術機器人 （如泛血管、 經自然腔道及經皮穿刺手術機器人） 近年來亦日益普及。 表表 3：手術機器人的分類：手術機器人的分類 簡介簡介 應用手術范圍應用手術范圍 優勢優勢 腔鏡手術

22、機器人腔鏡手術機器人 腔鏡令外科醫生的視線可延伸至病人的 體內，而機械臂則模仿其雙手以握著及 指示腔鏡及手術器械。 泌尿外科、婦科、胸外科及普外科手 術。 在保持標準腔鏡檢查的益處的同時，可 提供更大的靈活性、更大的活動范圍、 過濾震顫、三維高清視覺及靈活的腔鏡 控制，使外科醫生能夠以微創傷方法重 復進行復雜的開放手術，令學習曲線縮 短，手術效果更有可能超越開放手術。 骨科手術機器人骨科手術機器人 用于輔助骨科手術，其帶來的好處包括 精準、定制三維術前方案、手術部位更 清楚、減少震顫和提高手術精準度。 關節臵換手術、脊柱手術及骨科創傷 手術。 關節臵換手術可進一步分類為 全膝關節臵換術（TKA

23、） 、單髁間膝 關節臵換術（UKA）及全髖關節臵換 術(THA)。 提供更佳的手術區域影像、對健康骨頭 的損傷性較低及更快康復。 泛血管手術機器人泛血管手術機器人 外科醫生穿刺患者的皮膚，將穿刺針和 穿刺鞘依次插入大血管，然后將長而細 的導管輕輕引導至血管，最終到達心臟、 腦部或外周血管系統的目標部位。外科 醫生在手術控制臺的顯示器上觀看 X 光 掃描來觀察導管在血管內的移動，并使 用操縱器遙距指導導管的移動。 心臟、 腦部或外周血管系統中的血管 或相關器官疾病。 可使外科醫生免受過度 X 光輻射，因為 外科醫生的控制臺可以遙距放臵在與手 術室分離的房間。泛血管手術機器人亦 提供更佳的視野，有

24、助切開主動脈及使 導管植入更準確。 經自然腔道手術機器人經自然腔道手術機器人 通過人體的自然路徑進入目標部位，并 可控制其進行診斷或手術的機器人。 自然腔道腔鏡手術， 如支氣管鏡檢查 （肺檢查） 、結腸鏡檢查（腸道檢查） 及胃鏡檢查（胃檢查） 。 為目標部位提供了更清晰的視野，使外 科醫生能夠更靈巧地操作工具。 經皮穿刺手術機器人經皮穿刺手術機器人 在活檢程序中，組織樣本從疑似目標解 剖結構中移除，以便進一步進行病理檢 查。其應用磁力共振(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。 適用于經皮穿刺手術，其主要為收集 組織樣本作診斷用途的程

25、序，如檢測 早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌。亦有 能力進行若干治療程序，如清除腎結 石的腎造口碎石術。 通過較人手更穩定的機械臂提供更高的 剛度及精準度，使針頭連同組織樣本的 回路更準確。 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 1.3. 手術機器人臨床優勢顯著，能夠解決傳統手術方案的諸多痛點手術機器人臨床優勢顯著，能夠解決傳統手術方案的諸多痛點 手術機器人的開發成功克服了手術機器人的開發成功克服了開放手術及傳統微創傷手術開放手術及傳統微創傷手術的的多種限制多種限制。相比于開放手術及傳 統微創傷手術，經手術機器人輔助的微創手術（Robot Assisted Surgery，RAS）不僅能

26、以 微創的手段來消除手術造成的大面積創傷對患者的不利影響，進而達到減少患者痛苦和加快 術后恢復速度等目的，同時還可以降低常規手術中因醫生手部震顫等造成的不可控的手術風 險。此外，對于對精度要求很高的骨科、神經外科及口腔科等外科手術，手術機器人還具有 精準定位、手術規劃、精準成像等功能，并且能大幅減少手術中醫生所受輻射傷害和感染風 險。 9 圖圖 6：機器人輔助手術與開放手術及傳統微創傷手術的對比優勢機器人輔助手術與開放手術及傳統微創傷手術的對比優勢 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 具體而言，經手術機器人輔助的微創手術具有以下優點：具體而言，經手術機器人輔助的微創手術具有以下優

27、點： （1）靈活的機械臂與高度復雜的手術兼容靈活的機械臂與高度復雜的手術兼容，損傷性低，患者術后恢復快。，損傷性低，患者術后恢復快。傳統微創傷手術 中的大部分手術器械僅擁有四個自由度，而人體手腕及手部則擁有七個自由度。機械臂不僅 能夠將外科醫生的活動復制成為人體內相應的儀器細微運動，而且可以完成人手無法完成的 精細動作，使得外科醫生能夠在較小的手術空間內流暢及精準地移動手術器械。與開放手術 的大切口相比， 病人在機器人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。 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。 （2）手術機器人能夠過濾外科醫生的生理震顫，減

28、少術中風險。）手術機器人能夠過濾外科醫生的生理震顫，減少術中風險。在傳統微創手術中，外科 醫生手部的生理震顫容易通過硬性工具傳遞，而手術機器人通過計算器算法自動過濾外科醫 生手部固有的震顫，使外科醫生更容易遠程控制手術器械，并降低不慎橫切組織的風險。 圖圖 7：微創手術機器人系統機構示意圖微創手術機器人系統機構示意圖 資料來源：計算機工程與應用，安信證券研究中心 10 圖圖 8：微創手術機器人主從控制結構圖微創手術機器人主從控制結構圖 資料來源：計算機工程與應用，安信證券研究中心 （3）三維高清圖像提供自然視覺景深，提高手術的精準度及穩定性。三維高清圖像提供自然視覺景深，提高手術的精準度及穩定

29、性。傳統腔鏡僅用于提供 二維影像，缺乏自然視覺景深；此外，手術器械桿體圍繞手術切入口旋轉，故器械桿體的遠 程運動方向與外科醫生的手部運動方向相反，外科醫生須調整其手眼協調以適應反方向操作。 而手術機器人提供的三維高清圖像使手術領域有自然視覺景深。數字變焦功能亦使外科醫生 能夠流暢地放大視野，從而促進精準的組織識別及組織層次區分。 圖圖 9：操作手柄（下方）和機械腕（上方）示意圖操作手柄（下方）和機械腕（上方）示意圖 資料來源：Maxon官網、安信證券研究中心 （4）降低外科醫生疲憊及縮短學習曲線。降低外科醫生疲憊及縮短學習曲線。鑒于手術機器人具有震顫過濾、三維高清圖像及 高靈活度的特點，廣泛應

30、用能夠將外科醫生的學習曲線由 80 例縮短至 20 例，使手術機器人 更便于在開放手術或傳統微創傷手術方面經驗有限的外科醫生使用。此外，手術機器人的人 體工程學設計使得手術期間醫生由站姿改為坐姿，增加舒適度的同時亦降低了外科醫生因長 期不適及疲憊而遭受職業病的可能性。 （5）手術機器人能夠融入手術機器人能夠融入 5G 遠程醫療等先進技術，多點多中心開展同期手術成為可能。遠程醫療等先進技術，多點多中心開展同期手術成為可能。手術機 器人可在術前針對不同患者進行精確測量并制定個性化重建方案，將傳統的手術經驗轉化為 數字化手術規劃，更快地滿足臨床對醫療資源高效利用和精準醫療的迫切需要。5G 遠程醫 療

31、讓各地專家實現互聯互通，實時探討病例并優化手術方案，大力助推優質醫療資源下沉， 提升醫療均質化水平，給患者帶來福音。 11 目前廣泛用于臨床的腔鏡手術機器人和骨科手術機器人在多方面顯現上述優勢： （1）腔鏡手術機器人：）腔鏡手術機器人：在傳統腔鏡手術過程中，受固有器械的影響，不利于切除血管間隙等較 為狹小的組織，因此可能出現血管意外損失，增加術中損傷及術后疼痛；而腔鏡機器人能夠提供 高分辨的三維圖像，且靈活的機械臂確保在細小空間內可以完成精準操作，進一步減少不必要的 手術刺激，緩解術后疼痛。 表表 4：機器人組與胸腔鏡組前縱膈腫瘤患者圍術期情況比較（：機器人組與胸腔鏡組前縱膈腫瘤患者圍術期情況

32、比較（ ） 組別組別 例數例數 手術時間（手術時間（min） 術中失血量（術中失血量（ml） 術后引流時間（術后引流時間（d） 術后引流量（術后引流量（ml） 下床活動時間（下床活動時間（d） 住院時間（住院時間（d） 機器人組機器人組 50 124.93 26.81 55.81 7.40 2.20 0.43 346.86 40.13 2.61 0.44 5.61 0.73 胸腔鏡組胸腔鏡組 50 126.70 25.95 92.45 8.59 3.05 0.38 371.14 35.96 3.14 0.33 6.39 0.71 t 值值 0.335 22.851 10.474 3.186 6

33、.814 5.416 P 值值 0.738 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 資料來源： 海軍醫學雜志 ，安信證券研究中心 表表 5：機器人組與腹腔鏡組患者在子宮內膜癌手術治療中的各項指標比較（：機器人組與腹腔鏡組患者在子宮內膜癌手術治療中的各項指標比較（ ） 組別組別 例數例數 手術時間（手術時間（min） 術中出血量（術中出血量（ml） 切除淋巴結數量（枚）切除淋巴結數量（枚） 術后肛門排氣時間術后肛門排氣時間 拔引流管時間（拔引流管時間（d） 住院時間（住院時間（d） 機器人組機器人組 64 206.645.99 96.386.19 11.85.47 1.90.

34、34 5.12.16 7.32.54 胸腔鏡組胸腔鏡組 73 244.950.02 147.6114.12 13.35.74 2.30.46 4.21.50 8.52.79 t 值值 -3.603 -2.273 -1.205 -4.660 2.177 -2.150 P 值值 0.001 0.026 0.232 0.001 0.032 0.035 資料來源： 機器人外科學雜志 ，安信證券研究中心 （2）骨科手術機器人）骨科手術機器人：骨科手術機器人在術前可根據患者下肢骨骼解剖學特征生成個性化 假體植入手術方案；術中實現基于手術規劃的精準截骨定位，快速輔助完成截骨，提升手術 精準度及效率；避免傳統

35、手術的髓腔定位，有助減少對健康骨骼及組織的損傷、減少失血、 縮短住院時間及加快康復。 此外，過去的外科醫生須大量拍攝 X 光照片，在脊柱骨中放臵螺絲以進行復雜的脊柱手術， 這可能會使患者及外科醫生暴露于大量輻射之中，且螺絲放臵于錯誤或并非最理想的位臵的 風險雖小但一旦出現后果嚴重。而機器人提供基于計算機化術前規劃的指引系統，能提高準 確度及降低錯臵螺絲的風險。 表表 6：計算機輔助定位系統與傳統鎖釘瞄準器的對比：計算機輔助定位系統與傳統鎖釘瞄準器的對比 例數例數 鎖孔數鎖孔數 手術時間（手術時間（min） X 線暴露時間（線暴露時間（min） 鎖釘成功率（鎖釘成功率（%） 實驗組實驗組 27

36、54 4.442.99 1.160.38 1000 脛骨脛骨 5 10 2.070.28 0.870.04 100.00 股骨股骨 10 20 2.410.24 0.980.02 100.00 小腿小腿 6 12 4.530.23 1.010.36 100.00 大腿大腿 6 12 9.720.63 1.870.28 100.00 對照組對照組 27 54 10.424.18 4.713.86 94.440.36 脛骨脛骨 5 10 6.870.36 1.760.36 100.00 股骨股骨 10 20 6.710.26 1.070.25 95.00 小腿小腿 6 12 14.020.23 8

37、.910.23 100.00 大腿大腿 6 12 15.970.42 9.050.26 83.33 統計值統計值 t=5.99 t=4.71 Z=0.69 P 值值 0.0001 0.05 資料來源：中華外科雜志，安信證券研究中心 12 2. 行業角度看：市場規模與裝機量迅速提升，極具成長性的新興賽道行業角度看：市場規模與裝機量迅速提升，極具成長性的新興賽道 2.1. “系統系統+耗材耗材+服務服務”整合銷售是手術機器人的主要商業模式”整合銷售是手術機器人的主要商業模式 海外手術機器人商業模式已較為清晰海外手術機器人商業模式已較為清晰， “系統系統+耗材耗材+服務”服務” 整合銷售是主流整合銷

38、售是主流。 經過多年探索， 目前行業內形成了較為成熟的“系統+耗材+服務”商業模式，也即裝機時收取手術機器人系 統本身的價格，同時與客戶簽訂服務協議，提供系統的維修保養服務并收取固定的年費，并 在后期向客戶持續銷售系統配套的耗材。系統銷售收入、服務費收入、耗材銷售收入分別取 決于年度新增裝機量、市場存量、年度手術數量。從美國市場來看，腔鏡手術機器人市場發 展較為成熟，年度新增裝機量穩定，依賴存量市場的耗材收入占比逐漸提升，并預計將穩定 在 60%左右。關節臵換手術機器人市場還處于早期階段，年度新增裝機量仍在快速提升，因 此耗材收入占比出現下降，預計之后將獲得提升。 圖圖 10：美國腔鏡手術機器

39、人市場結構美國腔鏡手術機器人市場結構 圖圖 11：中國腔鏡手術機器人市場結構中國腔鏡手術機器人市場結構 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 我們以直覺外科公司為例探討行業內較成熟的商業模式。1）從收入來源來看從收入來源來看，直覺外科收 入主要來自系統設備銷售、 配件耗材銷售和增值服務銷售， 2020 年收入占比分別為 27.0%、 56.3%和 16.6%。直覺外科初期收入以系統銷售為主，隨著醫院系統保有量提升，相關收入 增速放緩，占比逐漸下降，而同時手術量持續上升帶動耗材收入快速上漲，占比提升。服務 收入基本占收入 15-20%

40、，較為穩定。通過“系統通過“系統+耗材耗材+服務”打包銷售的策略，直覺外科服務”打包銷售的策略，直覺外科 每對外銷售一臺達芬奇手術機器人便基本確定能獲取其生命周期內的各項相關收入，收入確每對外銷售一臺達芬奇手術機器人便基本確定能獲取其生命周期內的各項相關收入，收入確 定性、顧客定性、顧客粘性較高。粘性較高。2）從從銷售銷售價格價格和毛利和毛利來看來看，全球范圍內，直覺外科達芬奇系統平均 單價保持在 150 萬美元左右，單次手術耗材價格基本穩定在 1800-2000 美元之間，年服務 費約為 13-14 萬美元。 直覺外科整體毛利率保持在 70%左右， 2020 年受疫情影響有所下降， 其中產品

41、（含系統和耗材）毛利率較高，略超過 70%，服務毛利率在 65-70%之間波動。由由 于政策限制、關稅較高、缺乏競爭等因素導致國內市場呈現供不應求的狀態，直覺外科在中于政策限制、關稅較高、缺乏競爭等因素導致國內市場呈現供不應求的狀態，直覺外科在中 國大陸的銷售價格均較全球平均價格有較大幅度提高國大陸的銷售價格均較全球平均價格有較大幅度提高，有較大的降價空間，有較大的降價空間。在中國，達芬奇 手術機器人單臺售價約 2,000 萬元3,500 萬元， 機械臂耗材單把售價約 5 萬元， 一次手術使 用 3-4 把，使用 10 次后需強制性更換，折算后單次手術耗材價格約為 1.5-2 萬元；另外每年

42、維護、保險費用約 150 萬元。3）從銷售模式來看從銷售模式來看，直覺外科從 2014 年開始采用經營租賃 和售賣并行的銷售策略，租賃銷量快速上升，至 2019 年疫情之前已達到 384 臺，占總體的 34.3%。租賃政策租賃政策減輕了客戶因一次性投入較大而產生的經濟負擔，助力系統銷量再一次進減輕了客戶因一次性投入較大而產生的經濟負擔，助力系統銷量再一次進 入快速攀升階段，同時平抑了因特定年份訂單量變化而帶來的收入波動，業績入快速攀升階段，同時平抑了因特定年份訂單量變化而帶來的收入波動，業績更加穩定。更加穩定。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 10

43、0% 2015201720192021E2023E2025E 系統 耗材 服務 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2015201720192021E2023E2025E 系統 耗材 服務 13 圖圖 12：直覺外科收入結構（按產品類型）直覺外科收入結構（按產品類型） 資料來源：直覺外科年報，安信證券研究中心 圖圖 13：直覺外科銷售毛利率直覺外科銷售毛利率 資料來源：Wind，安信證券研究中心 表表 7：達芬奇手術機器人相關產品價格：達芬奇手術機器人相關產品價格 全球市場全球市場 中國市場中國市場 倍數倍數 （a） （b） （b）/（a）

44、系統價格（萬美元）系統價格（萬美元） 150 308-538 2.05-3.59 耗材價格（美元）耗材價格（美元） 1800-2000 2308-3077 1.28-1.54 服務價格（萬美元）服務價格（萬美元） 13-14 23 1.78-1.65 資料來源：微創醫療機器人招股書、頭豹研究院，安信證券研究中心；中國市場價格按6.5的匯率折算為美元 圖圖 14：達芬奇手術機器人銷量達芬奇手術機器人銷量 資料來源：直覺外科年報、安信證券研究中心 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 19992001200320052007200920112013

45、201520172019 服務收入 系統 儀器和配件 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 產品銷售收入 服務收入 整體 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 0 200 400 600 800 1000 1200 19992001200320052007200920112013201520172019 達芬奇系統經營租賃銷量 達芬奇系統銷量（不含租賃） 經營租賃銷量占總銷量比例 1

46、4 2.2. 全球市場保持快速增長趨勢全球市場保持快速增長趨勢 全球手術機器人市場處于快速發展階段，未來五年全球手術機器人市場處于快速發展階段，未來五年 CAGR 約約 26%。近年來，隨著機器人輔 助手術的適應癥不斷拓寬以及臨床端用戶對新興手術機器人（Surgical Robot，SR）技術的 認可得到提高， 全球手術機器人市場進入了一個高速發展的階段。 根據弗若斯特沙利文數據， 其由 2015 年的 30 億美元增至 2020 年的 83 億美元， 復合年增長率為 22.6%， 且預計于 2026 年達到 336 億美元，自 2020 年起的復合年增長率為 26.2%。 腔鏡和骨科手術機器

47、人為手術機器人最大的細分市場腔鏡和骨科手術機器人為手術機器人最大的細分市場， 新興領域持續拓展， 新興領域持續拓展。（1） 腔鏡機器人：） 腔鏡機器人： 根據微創醫療機器人招股書數據，目前腔鏡機器人在全球市場中的占比達 63.15%。腔鏡手 術機器人可應用于進行廣泛的外科手術，包括泌尿外科、婦科、胸科及普外科手術。在部分 領域，手術機器人的運用已經趨向于成熟，例如使用機器人輔助的腔鏡根治前列腺癌根治術 （RALRP）切除整個前列腺。 （2）骨科手術機器人：）骨科手術機器人：根據微創醫療機器人招股書數據，目前 骨科機器人占全球市場的比重達 16.75%，為另一個快速增長的細分市場，特別是對于關節

48、 臵換機器人（骨科機器人中最常見且最復雜的一種）的需求高速增長，需求受人口老齡化和 關節炎患病率的不斷提升帶動。 腔鏡及骨科手術機器人合計占全球市場的 79.9%。（3） 其他：） 其他： 除此兩大細分市場外，其他手術機器人，如泛血管、經自然腔道及經皮穿刺手術機器人，近 年來亦已開發，且日益普及，目前占比分別為 0.38%、0.91%、4.56%，預計將不斷提升。 圖圖 15：全球手術機器人市場規模及增速全球手術機器人市場規模及增速 圖圖 16：全球手術機器人市場分布（按細分賽道）全球手術機器人市場分布（按細分賽道） 資料來源：微創醫療機器人招股書，安信證券研究中心 資料來源：微創醫療機器人招

49、股書，安信證券研究中心 分地區來看，分地區來看，美歐市場美歐市場保持高速保持高速發展，中國市場前景廣闊。發展，中國市場前景廣闊。從市場地域來看，美國目前為全 球最大的手術機器人市場，根據弗若斯特沙利文數據，2020 年美國手術機器人市場規模 為 46 億美元，占全球市場的 55.1%，且預計美國未來兩大主要細分市場，腔鏡手術機器人 及關節臵換手術（為應用最廣泛且最復雜的一類骨科手術，占全球骨科手術機器人市場的約 52.0%）機器人，將保持高速增長，未來五年 CAGR 分別為 12.3%及 22.2%。歐盟為第二大 手術機器人市場，2020 年市場規模為 18 億美元，占比 21.4%。盡管中國

50、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，但中國 2020 年的手術機器人市 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。 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 2015201720192021E2023E2025E 全球SR市場規摸（百萬美元） yoy 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2015201720192021E2023E2025E 腔鏡SR