手术机器人细分赛道市场表现、优势及发展方向分析

手术机器人市场空间数千亿的全新赛道，相比传统手术优势明显。

1、手术机器人，高端医疗的新形态

手术机器人是将机器人技术与微创外科手术相结合的高端医疗装备，始于 1985 年创建 的 PUMA560。2000 年，Intuitive Surgical Inc.开发的达芬奇手术系统获 FDA 批准，经过 三次迭代升级之后已经广泛应用于普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、妇科、五 官科及小儿外科等外科微创手术，目前仍是全球最受欢迎的腔镜手术机器人。除腔镜外， 其他术式的手术机器人于 2010 年代开始迅速涌现，如脊柱、关节置换及泛血管手术的 手术机器人。未来随着人工智能、人机交互技术及 5G 通讯的进步，手术机器人有望扩展 到更多的外科专业并实现更高的手术精准度、灵敏度及智能远程控制。

全球手术机器人市场空间超百亿美元，中国市场具备极强的向上爆发力。根据 Frost&Sullivan 数据统计，2020 年全球手术机器人市场为 83 亿美元，折合人民币约 600 亿元，我们认为手术机器人全球市场空间有望成长至数千亿级别。美国为全球最大的手术 机器人市场，2020 年市场规模为 46 亿美元，占全球市场的 55.1%，欧盟为第二大市场， 2020 年市场规模为 18 亿美元，占全球市场的 21.4%。

就国内而言，尽管中国的患者人 数庞大且可能需要使用手术机器人进行的常规微创伤手术数量众多，但 2020 年，国内 手术机器人市场规模仅为 4 亿美元，占全球市场的 5.1%，明显低于美国及欧盟市场。 从增速上看，2015-2020 年的全球手术机器人市场 CAGR 为 22.6%，同期国内的 CAGR 为 35.7%，远超全球市场增速，表明国内手术机器人市场存在极大的发展空间。根据 Frost&Sullivan 统计，预计 2020-2025 年中国手术机器人市场 CAGR 有望达到 44.3%，成长 空间巨大。

重点覆盖五大外科领域，腔镜机器人和骨科机器人是最主要的应用场景。根据临床场景 的不同，手术机器人主要分为腔镜机器人、骨科机器人、穿刺机器人、经自然腔道机器 人、泛血管机器人等五类机器人。腔镜手术机器人为最大细分市场，可用于包括泌尿外 科、妇科、胸外科及普外科手术。此外，骨科手术机器人为第二大细分市场，其需求受 人口老龄化和关节炎患病率对于关节置换需求的增长。其他手术机器人方面，包括泛血 管、经自然腔道及经皮穿刺手术机器人等，近年来亦已开发，且日益普及。

根据 Frost&Sullivan 数据，2020 年全球以及中国腔镜机器人在所有手术机器人中占比分别为 68.2%和 75%，骨科手术机器人全球和国内占比分别为 18.1%和 10%，总体来看，不 论是全球还是国内，腔镜和骨科机器人占手术机器人总体比重均在 80%以上。仅就国内 而言，由于中国引进机器人辅助腔镜手术的时间较美国晚，市场渗透率非常低，腔镜及 骨科手术两大领域普及较快，主要是由于微创伤技术日益成为优先选项以及其在治疗早 期前列腺癌等疾病方面的独特优势。

腔镜机器人：细分领域中商业化成功典范，市场持续腾飞

应用场景具备较强的横纵向拓展性，腔镜手术机器人已成为商业化最为成功的代表。腔 镜手术机器人典型用于各种微创手术，其通常包括外科医生的控制台、患者侧手术车及 影像系统，患者侧手术车涵盖持有腔镜和配套手术器械的机械臂。手术过程中，腔镜将 外科医生的视线延伸至患者体内，而机械臂模拟其双手，并持有及指挥腔镜及手术器械。 相较于传统微创手术（MIS），腔镜机器人能显著提高手术精度、安全性、灵活性、滤抖 等，使外科医生能够以微创伤方法重复进行复杂的开放手术，在泌尿外科、妇科、胸科 及普外手术等方向有广阔的应用前景，商业化拓展性强。

渗透率不足 1%，国内腔镜手术机器人成长空间巨大。根据 Frost&Sullivan 数据，截至 2020 年 12 月 31 日，中国仅已安装 189 台腔镜，腔镜 RAS 渗透率约 0.5%，与之相比，美 国已安装 3727 台腔镜手术机器人，同期腔镜 RAS 渗透率约为 13.3%，国内腔镜机器人 渗透率明显处于起步阶段。尽管中国的手术机器人产业起步较晚，成长确定性极强，根 据 Frost&Sullivan 预测，到 2026 年底，预计中国安装的腔镜机器人数量有望超过 2000 台，较 2020 年数量增长十倍，预期中国腔镜手术机器人市场将由 2020 年的 3.18 亿美 元增加至 2026 年的 23.15 亿美元，复合年增长率将为 39.2%.考虑到腔镜机器人在泌尿 外科、妇科、胸科及普外手术等多个方向的适用性和中国人口高基数下带来的微创手术 的巨大需求，国内腔镜手术机器人成长空间具备较高确定性。

骨科机器人：优势明显，高速发展的又一细分领域

产品定位明确，骨科机器人优势突出。骨科手术机器人是高速发展的另一分支，其核心 功能包括精准、定制三维术前方案、提高手术部位图像清晰度、减少震颤和提高手术精 度、减少对健康骨骼和组织的损伤、减少失血、保护神经、缩短住院时间和加快康复。 骨科手术机器人主要应用于三类手术，即关节置换手术、脊柱手术及骨科创伤手术。其 中，关节置换手术中的膝关节置换手术（TKA）是一种从膝盖关节表面清除受损软骨及 骨骼并用人工植入物加以替代的手术，属于最复杂的机器人手术。机器人辅助脊柱手术 是基于计算机化术前规划的指引系统，能提高准确度及降低错置螺丝的风险，并降低医 生辐射暴露的风险。

国内市场处于起步阶段，骨科手术机器人发展前景广阔。根据 Frost&Sullivan 数据，截 至 2020 年 12 月 31 日，中国仅安装 17 台关节置换手术机器人，关节置换 RAS 渗透率约 为 0.1%，对比国外，美国已安装 1060 台关节置换手术机器人，同期渗透率约为 7.6%， 国内骨科机器人市场处于起步阶段，发展潜力巨大。根据 Frost&Sullivan 预测，仅关节置 换手术机器人，到 2026 年底，预计中国安装关节置换手术机器人的数量将超过 700 台， 市场规模有望达到 3.32 亿美元，预计将辅助手术数量达到约 8 千万例。

其他手术机器人：百花齐放，各显神通

泛血管手术机器人用于治疗心脏、脑部或外周血管系统中的血管或相关器官疾病。其工 作原理为：外科医生将穿刺针和穿刺鞘依次插入大血管，将长而细的导管引导至血管， 最终到达心脏、脑部或外周血管系统的目标部位。根据 Frost&Sullivan 数据，全球泛血 管手术数量由 2015 年的 11.3 百万例增加至 2020 年的 14.3 百万例，并预期将以 8.1% 的复合年增长率增至 2026 年的 22.9 百万例。受冠状动脉血管疾病患病率的日益增长带 动血管手术需求增加，泛血管手术机器人的发展前景可期。

经自然腔道手术机器人通过自然路径进入目标部位，医生通过远程控制进行诊断或手术的机器人。其可应用于支气管镜检查（肺检查）、结肠镜检查（肠道检查）及胃镜检查（胃 检查）。根据 Frost&Sullivan 数据，全球经自然腔道手术数量由 2015 年的 211.3 百万例 增加至 2020 年的 286.5 百万例，并预期将以 8.5%的复合年增长率增至 2026 年的 467.3 百万例。预计中国机器人辅助经自然腔道手术数量预计将达至 2026 年的 9456 例，自 2023 年起的复合年增长率为 352.6%，于 2026 年达渗透率 0.01%。

经皮穿刺手术机器人主要为收集组织样本作诊断用途的程序，如检测早期肺癌、乳腺癌 及前列腺癌。经皮穿刺手术机器人在活检程序中应用磁力共振（MRI）、超声波及 CT 等 成像技术将目解剖结构定位，并使用影像反馈引导针头到达目标解剖结构，使病理检查 更为精准。经皮穿刺手术机器人在清除肾结石、肾造口碎石术等方面也有良好的应用。 根据 Frost&Sullivan 数据，全球经皮穿刺手术数量由 2015 年的 5.7 百万例增加至 2020 年的 8.3 百万例，并预期将以 6.6%的复合年增长率增至 2026 年的 12.1 百万例；中国 机器人辅助经皮穿刺手术数量将达至 2026 年的 246501 例，自 2020 年起的复合年增长 率为 48.9%，于 2026 年达渗透率 9.5%。

2、突破生理局限，手术机器人可辅助医生进行复杂手术

相比开放外科手术和 MIS 优势明显，RAS 能够有效提高微创手术精度。就手术机器人优 点而言，其能够帮助外科医生克服生理限制，消除传统手术及介入工具、技术方面的障 碍，减少外科医生的负担，为患者带来更好的临床结果。与传统的微创手术相比（即 MIS）， 机器人辅助的 MIS 可实现更高的成功率、更小的伤口、更低的出血量及更短的术后恢复 周期。机器人辅助手术（即 RIS）作为传统手术的尖端科技的补充日益融入临床实践中， 并在愈来愈多情况下取代传统手术，可实现更精准的手术操作、更低的出血量以及更短 的术后恢复周期。凭借精准、灵活、滤抖、易操控等优势，手术机器人极大地提升了外 科医生的手术能力，有效解决了传统微创手术面临的各种问题。

机械机构上看，灵活的机械臂与高度复杂的手术兼容。手术机器人通常配备一个或多个 高自由度的机械臂，以达芬奇手术机器人为例，其被动臂有 4 个灵活自由度，制动臂有 6 个灵活自由度，通过计算机算法处理，机械臂将外科医生双手的活动复制成为人体内 相应的仪器细微运动，帮助外科医生在较小的手术部位内流畅及精准地移动手术器械， 这种高精度的位移在高难度手术中不可或缺。

具备三维高清图像，手术机器人具备较强精准性及稳定性。与传统微创伤手术的二维图 像不同，由手术机器人提供的三维高清图像使手术部位有自然视觉景深，数字变焦功能 亦使外科医生能够流畅地放大视野，精准地识别组织及区分组织层次。RAS 在患者端减少失血、缩短住院时间、并减少术后并发症方面优势显著。与开放手术 的大切口相比，病人在机器人辅助的微创伤手术中一般仅有一个或几个小切口，用来放 入手术器械。因此，手术能以精准及微创伤的方式完成。这亦大幅减少失血及术后并发 症的风险，例如感染及黏连，使得病人更快康复。

减少外科医生体力消耗及缩短学习曲线。凭借手术机器人震颤过滤、三维高清图像及高 灵活性的特点，外科医生进行手术时更为方便及可减少体力消耗。与在传统微创伤手术 中手眼协调受到影响相比，机器人辅助的微创伤手术允许外科医生直观地操作器械。该 等功能亦缩短外科医生的学习曲线，即使是在开放手术或传统微创伤手术方面经验有限 的外科医生亦可轻易使用手术机器人。手术机器人的人体工程学设计亦降低了外科医生 因长期不适及疲惫而出现职业病的可能性。

3、国内市场严格调控，政策端有宽松趋势

高端医疗器械为国内重点发展方向，政策加码促进手术机器人市场持续受益。高端医疗 器械是国家的重点发展方向，目前手术机器人市场受到严格管控，根据当前生效的 2018 年配置证目录，内窥镜（包括腔镜）手术机器人属于乙类大型医疗设备，因此也在配置 证清单当中。骨科、泛血管、经皮穿刺、经自然腔道手术机器人等虽未纳入配置证目录 清单，但若其首次配置的单台（套）价格在 1000—3000 万元人民币，也将被视作乙类 大型医疗设备，实行配置许可证制度。

国内市场严格调控，宏观支持与微观调控并进规范手术机器人市场。大型医用设备配置 规划由国家卫健委制定，经国务院批准后发布，现行的为《2018-2020 年大型医用设备 配置规划》：2018—2020 年甲乙类大型医用设备规划 12768 台，其中甲类大型医用设备 配置规划 281 台，乙类大型医用设备配置规划 12487 台（其中内窥镜手术机器人 225 台）。规划中，甲类设备配置证额度下发至行政区划，医疗机构需向国家卫健申请配证； 乙类设备配置证额度下发至各省，当地医疗机构可向省卫健委申请配置证。其中，手术 机器人配置证规划北京+上海+浙江+江苏+广东+山东合计占配置规划比例的 35.1%。