（报告出品方/作者：东北证券，刘宇腾）
1.高速发展的*金赛道
1.1.手术机器人一级投融资火热，年多款手术机器人获NMPA
手术机器人一级融资火热，多款国产手术机器人开启商业化进程。由于研发时间久、资金投入大、回报周期长的特点，手术机器人产业的发展需要资本市场的支持。年国内手术机器人融资事件数量共33起，其中20起单笔融资金额在1亿元以上；北京术锐、精锋医疗、长木谷、梅奥心磁、润迈德医疗、三坛医疗等6家企业年内融资2起，柳叶刀机器人年内共融资3起；总融资规模方面，精锋医疗C轮融资2亿美元、B轮融资约6亿元，总融资规模最大。
批准上市的手术机器人数量增加迅猛，手术机器人市场潜力巨大。年上半年，NMPA批准上市手术机器人产品有九款，相比年全年六款的数量，有较大的增长。目前，国内腔镜手术机器人市场形成“1+3”格局，即1家外资+3家国产，包括美国达芬奇手术机器人以及国产的妙手S手术机器人、图迈腔镜手术机器人和康多机器人。年上半年NMPA批准上市的手术机器人共有9款，其中3款膝关节置换手术机器人，腔镜手术机器人、脊柱手术机器人各2款，髋关节置换手术机器人、神经外科手术机器人各1款。
1.2.百亿蓝海市场蓄势待发
本报告尝试不考虑配置证的限制条件下，从临床适应症角度测算国内腹腔镜手术机器人市场空间。各类手术机器人有不同的应用场景和临床适应症，且机器人辅助手术量在总手术量中的占比不断扩大。核心假设：1）临床适应证：手术机器人被各类科室广泛使用，根据临床适应证的类型，可以分为包括冠心病等的良性疾病和包括癌症等的恶性疾病。2）新增发病人数：良性疾病：新增发病人数=发病率*特定人群总数其中，特定人群人数使用年特定人群人数作为基数，假设特定人群总数增长率与总人口增长率相同，国家统计局的数据显示，过去10年间总人口年平均增长率为0.53%。恶性疾病：参照《ChineseMedicalJournal》杂志披露的数据，将各类癌症新增病例数量作为年新增发病人数，并以-年各项癌症新增发病人数的年复合增长率推算年新增发病人数。
3）年手术量：通常恶性疾病多采用手术治疗，年全球新增万例癌症病例，其中万例需要手术治疗；而良性疾病，特别是多发性疾病的治疗相对保守，手术率远低于恶性疾病。本文假设除关节植入，输卵管复通等必须进行手术治疗的疾病外，恶性疾病的手术量为新增发病人数的50%，良性疾病的手术量为新增发病人数的1%，特别的，冠心病作为中老年人多发性疾病，其手术量占比为0.05%。4）终端价格：以达芬奇手术机器人为参照，仪器终端价格为-万美元左右，每年维修保养费用为万元左右，一台手术需要3-4把器械，每用10次就需强制性更换，每把器械5-6万元。本文假设手术机器人仪器/耗材/服务的终端价格分别为每台万元/2万元/万元。5）经测算，手术机器人市场空间为.5亿元，其中仪器、耗材、服务的市场空间分为为.4亿元，23.3亿元，8.7亿元。
1.3.手术机器人发展历程
手术机器人在过去四十年时间里有着突破式进展。年代，人类通过改装工业机器人，最早把机器人运用到人体手术的领域。在上世纪九十年代，Probot和Robodoc相继使用机器人开始临床手术，到年处于世界领先地位的美国直觉外科公司推出最具代表性的医疗机器人——达芬奇手术机器人，逐渐开始在全世界范围内的整体布局。年后，全球手术陆续进入机器人时代，众多国产机器人项目开始陆续进入临床，国内具有代表性的天智航公司自主研发的骨科机器人导航定位系统获得首个国产机器人NMPA注册许可证。年后，国内各科室手术机器人的研发进入百花齐放的状态，行业发展愈发蓬勃，手术机器人更加走向专业化趋势。
手术机器人由医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统构成。达芬奇外科手术系统是一种高级机器人平台，通过微创来实施复杂的外科手术，主要由三部分组成：外科医生控制台、床旁机械臂系统和成像系统。第一部分外科医生控制台：主刀医生坐在手术室无菌区之外控制台中，通过操作两个主控制器和脚踏板来控制器械和一个三维高清内窥镜。第二个部分是床旁机械臂系统：由一个机械臂和两个器械臂组成，由助理医生操作更换器械和内窥镜，协助主刀医生完成手术。机械臂拥有七个自由度，拥有人手无法达到的转动能力，还装有震动消除系统，可减少医生手部颤动。第三个部分是成像系统：由三维内窥镜、摄像、处理器和观察系统组成，能为主刀医生带来患者体腔内三维立体高清影像，手术视野放大倍数为10倍以上，使主刀医生较普通腹腔镜手术更能把握操作距离、更能辨认解剖结构，提升手术精确度。
手术机器人无论从临床效果还是医患体验方面来说，都具备明显的优势：（1）三维视觉放大清晰患病部位，增加手术精确度。对比于传统手术的二维图像，手术机器人的三维立体成像系统，使图像更清晰，更好地识别和保护神经血管束。术者还可以通过数码变焦功能改变视野，而无需改变相机的插入深度，在降低对患者可能伤害的同时增加手术的精准度。（2）器械精细、创伤更小，可缩短手术时间、减少失血量及病患疼痛。机器人辅助手术对于患者形成的创口较小，这有利于减少术后并发症出现的概率并减轻患者的疼痛，提升手术的安全性与手术结果的稳定性。（3）机械臂系统过滤颤动，减少医生疲劳。控制台可以将术者动作中的颤抖滤除后，实时传递至手术器械，以减少手术中因外科医生手部震颤而造成的操作失误。同时，外科医生可以通过坐位完成手术，这有效地缓解了医生术中疲劳，为术者节省体力，延长医者的工作年限。（4）可利用机械臂尖端的角度旋转，创伤、高精度完成手术操作。手术机器人手臂具有7个自由度，可旋转角度为°，使得术者完成传统手术中难以完成的动作，更加灵活、高精度地完成手术操作。
从临床应用、手术创口和手术器械三方面对比来看，发展趋势由使用手工器械的传统开放式手术，到使用小型器械通过单个或多个微创创口介入到体内的微创手术，再到机器人辅助微创手术，逐渐减少了病人手术风险。医疗手术机器人的微创化、精准化、智能化和共享化等重大优势使其可以通过微小创口进行远程操控手术作业，拓展和增强手术医生的操作能力，使得手术创伤减小、作业精准度提高、并发症风险降低、术后恢复周期缩短。因此可以有效减少患者痛苦，改善手术医生的疲劳作业危险作业状况，医院平台运行效率。
1.4.医保、商业保险报销，有望降低患者负担
国内手术机器人使用费用高，患者进行手术经济压力较大。以商业化水平最高的达芬奇手术机器人为例，手术费用由设备采购费、维护费与专用耗材费用组成。对比于传统腔镜手术费用，达芬奇手术机器人辅助地腹腔镜手术费用贵2-4万元，给患者造成较大经济压力。京沪率先将手术机器人纳入医保报销名单，患者费用负担有望降低。上海市医保局将腔镜机器人手术以“人工智能辅助治疗技术”的名称纳入乙类医保，患者自付20%，医保报销范围包括前列腺癌根治、肾部分切除、子宫全切、直肠癌根治；北京医保局发布文件，明确“机器人辅助骨科手术”作为辅助操作获得*府定价，并与“一次性机器人专用器械”共同纳入北京医保支付目录，即患者可获得%全额报销。
国家多项*策助力，机器人辅助手术有望进一步普及。伴随*府制定的一系列手术机器人利好*策的出台，中国手术机器人行业有望蓬勃发展。年国务院印发《生物产业发展规划》中已提及要发展新一代微创、无创和全科诊疗设备与检测设备、外科手术器械和机器人。年在《中国制造》再次强调以发展医用机器人等高性能诊疗设备为重点。年印发的《“十四五”医药工业发展规划》推动人工智能等信息技术在医疗器械领域的应用。
1.5.手术机器人需求旺盛，产业链技术覆盖范围广泛
中国人口情形带动手术机器人应用需求快速增加。中国人口老龄化问题的加剧加大居民多种疾病的发病率，也导致入院手术人次进而攀升，年60岁以上人口占比高达18.70%，据观研天下预测年占比将高升至28.90%。同时，医院的住院手术人次由年万人次增加至年万人次，年疫情恢复常态化之后手术人次有所下降，也高达万人次。随着医疗服务需求的增加，医院的人才储备及医疗器械等医用资源处于紧张阶段，手术机器人的临床应用不仅可以缓解资源紧缺，还可以提高手术精度，提高医院整体的运行效率。
手术机器人种类丰富，可以治疗多种疾病。按照病种与科室分，医疗机器人分手术机器人、辅助及服务机器人以及康复机器人。其中手术机器人占整体60%左右，是集多项现代高科技手段于一体的综合体，包含了医学、机械学、生物力学及计算机学等多种学科，是辅助医生进行临床手术诊断的三类医疗器械，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。手术机器人可以包括微创外科机器人、骨科机器人、血管介入及神经外科机器人、口腔种植机器人和眼科机器人，其中骨科机器人占据机器人中大部分。
手术机器人行业包含全产业链，国内手术机器人相关企业集中于中游制造环节。多学科融合的手术机器人每套系统涉及超过00个零件和余项专利，行业形成了以上游零部件及软件的供应商，中游各类手术机器人的生产制造商，医院为主的共生产业链。目前，中国上游高端性能元器件主要依赖进口，医疗厂商大多集中在中游环节，腔镜及骨科类手术机器人企业最多，国内的系统集成和算法开发处于世界先进水平。下游的应用领域受管理应用及使用成本等因素的影响，医院为主，未来手术机器人的普及及国家配置数额*策的推动会扩大其应用领域，并带动中上游厂商的发展。
1.6.手术机器人“产、学、医”高度融合
“产、学、医”高质量融合，推动自主创新与临床转化。手术机器人技术门槛高，操作复杂，从技术到产品，再到应用是一个长期的过程，需要不断进行验证、迭代和完善，而产学研医深度结合可有效推动这一进程，例医院与天津大学、威高集团等多家单位联合申报的“多孔腔镜手术机器人定型设计与产品化技术研究”专项等，极大助力了国产手术机器人自主创新和商业化的步伐。
2.全球市场蓬勃发展，中国前景一片蓝海
全球手术机器人市场增长快速，腔镜机器人占比最大。全球手术机器人市场规模从年30.10亿美元快速长至年的83.21亿美元，年复合增长率为22.6%。其中，腔镜机器人占比较大，可用于多种手术包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术等。据数据统计，其市场规模从年23.84亿美元上升至年52.55亿美元，占比63.15%。其他类型手术机器人中，骨科机器人这一市场规模增长也很迅速，在年仅有1.38亿美元，而经皮穿刺机器人市场规模有1.58亿美元，到了年骨科机器人增长至13.94亿美元超过经皮穿刺机器人3.80亿美元规模，其需求受人口老龄化和关节炎患病率的不断提升带动，发展潜力巨大。
美国骨科手术机器人渗透率较高，中国腔镜手术体量更大。美国手术机器人市场起步较早，在二十多年的历程中市值从不过10亿元发展至超过倍，其中骨科手术机器人的渗透率在年可达7.6%，预测到年可增长至19.40%。相比之下，中国由于人口基数大，骨科渗透率年仅有0.03%，据预测到年上升3.10%。但中国手术机器人在近十年的发展迅猛，国内现有多台达芬奇手术机器人，年腔镜手术中软组织手术量、机器人目标式手术量分别达和万人次，相比之下美国手术量略少分别为和万人次，而RAS手术美国与中国分别为78和4.5万人次。随着国内机器人公司的技术发展以及明显的性价比等优势，中国手术机器人市场将迎来快速增长期。
中国手术机器人起步较晚但发展迅速，腔镜手术机器人正处于起步阶段。手术机器人作为医疗器械行业中技术最复杂且最具有临床和商业价值的细分市场之一，国内市场整体规模从年的0.93亿美元迅速增长至年4.25亿美元，合计37亿人民币，年均复合增长率为35.5%。市场增长将来自于手术数量的增长和渗透率的提高，从年开始将进入快速增长期，预计到年可以攀升至30.06亿美元，中国市场将成为全球最快速增长的市场。其中，国内腔镜机器人的从年仅有5.2亿元发展至年20.7亿元，从年医院引进第一台达芬奇手术机器人，截止年底全国累计装机台，-年新增在10台左右，及年两年内呈现爆发式增长。然而，目前国内医院的机器人使用比率不足10%，随着其推广普及在未来十年将会有突破式增长。
机器人辅助手术应用领域广阔，手术量占比迅速提升。手术机器人现主要用于五个快速增长的主要外科领域，包括腔镜手术机器人、骨科手术机器人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人。广阔的应用场景及手术机器人显著的临床效益拉动机器人辅助手术量提升，年全球机器人辅助手术量占全球手术量的比例为2.8%，市场潜力巨大，预计于年增长至14.0%，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，并以更高的手术精准度、灵敏度及智能远程控制技术占据更大的市场空间。
美国目前为全球最大的手术机器人市场。年，美国的手术机器人市场规模为46亿美元，占全球市场的55.1%。欧盟为手术机器人的第二大市场，于年的市场规模为18亿美元，占全球市场的21.4%。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，但中国年的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。
中国手术机器人产业尚处发展初期，技术创新追赶先进者步伐。中国手术机器人市场起步晚，规模相对较小。年，中国首台拥有自主知识产权的骨科导航机器人面世，该机器人为脊柱微创手术量身打造，标志着中国手术机器人产业发展进入自主创新的新阶段。年后，在国家*策支持下，中国的各家研究所及医疗器械企业均将更多精力投入于手术机器人行业的研发活动。受各项利好因素，包括持续投资及*府*策支持等因素的推动下，中国手术机器人行业将从依赖进口手术机器人转向基于国内参与者的技术创新。由国内公司开发的手术机器人预计将占据更多的中国市场份额，并逐步超越国际公司生产的手术机器人所占市场份额。中国手术机器人的市场规模由年8.53亿元增至年的人民币29.35亿元，年复合增长率达36.2%，预计年中国手术机器人的市场规模将达.26亿元，年复合增长率为34.9%。
2.1.腔镜机器人：最大细分市场，达芬奇独占鳌头
腔镜手术机器人是为完成各种复杂的微创伤手术而设计。腔镜手术机器人通常包括外科医生的控制台、一台患者侧手术车及一套影像系统。患者侧手术车涵盖持有腔镜和配套手术器械的机械臂。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。
达芬奇手术系统是全球腔镜手术机器人市场的主要产品。截至年9月30日，美国作为最大的腔镜手术机器人市场，达芬奇手术系统的安装台数为4,台，占全球安装台数的61.4%。尽管中国的患者人口众多且潜在可使用手术机器人进行的传统微创手术数量庞大，但中国的腔镜手术机器人市场渗透率相较美国市场明显偏低。中国达芬奇手术系统安装台数仅为约台，占全球安装台数的3.7%,仅有10%医院采用了达芬奇手术系统。
中国腔镜手术机器人市场渗透率偏低。年，美国多孔及单孔机器人辅助腔镜手术的数量为,台，机器人辅助腔镜手术的渗透率为13.3%。而年中国机器人辅助腔镜手术的数量为47,台，机器人辅助腔镜手术的渗透率仅为0.5%，预计于年达到5.1%。利好*策推动中国腔镜手术机器人市场发展。中国*府于近年来颁布了一系列法规以促进手术机器人等创新医疗器械的发展。原国家卫生健康委员会于年3月印发《关于印发《大型医用设备配置许可管理目录（年）》的通知》，腔镜手术器械控制系统（即手术机器人）属乙类医疗器械，即由省级*府部门负责配置管理，医院及手术机器人公司更有弹性。年4月，达芬奇手术系统被纳入上海医保报销清单，显示*府对腔镜手术机器人重要性的认可，更多腔镜手术机器人产品亦可能被纳入医保报销清单，进一步打开了中国腔镜手术机器人市场。
各国腔镜机器人应用手术类型有所差异。在中国，腔镜手术机器人最常用于泌尿外科手术。由于机器人辅助手术可提高复杂手术的精准度并降低发生手术并发症的机率，故腔镜手术机器人在中国适合并广泛应用于泌尿外科、普通外科及妇科手术。腔镜手术机器人在美国则广泛应用于普通外科（包括胃、肠及肝胆）手术、妇科手术、泌尿外科等相关微创手术。
全球多孔及单孔腔镜手术机器市场体量庞大，稳健增长。受技术进步、机器人辅助对外科医生及患者带来的益处及利好*府*策等多重因素的推动，全球多孔及单孔腔镜手术机器人的市场规模由年亿元迅速增长至年的亿元，年复合增长率为19.2%。预计全球多孔及单孔腔镜手术机器人的市场规模将持续增长至年的人民币亿元，年至年的年复合增长率17.6%。
中国多孔腔镜机器人增速高于全球平均增速。多孔腔镜手术机器人市场规模由年的6.81亿元增至年的21.97亿元，年复合增长率为34.0%，预计于年前将达到.19亿元，年至年的年复合增长率将为21.3%。无论从现有增速或是预期增速角度看来，中国多孔腔镜手术机器人的增长均更为迅速。中国首批单孔腔镜手术机器人即将实现商业化，市场潜力巨大。首批单孔腔镜手术机器人预计于年在中国实现商业化，市场规模预计于年达2.38亿元，并于年进一步增至.75百万元，年复合增长率为67.1%。随着中国患者群体对微创手术的优点认识有所增加，以及对较好的愈后、较少的术后并发症及疼痛、较小的伤口及较短的住院时间的期望，单孔腔镜手术机器人市场潜力巨大。国产多孔腔镜手术机器人迎来重大突破，打破进口垄断。达芬奇Si及达芬奇Xi手术系统早在年及年便获得中国国家药监局批准,是唯一的无手术类别使用限定的腔镜手术机器人，在过去很长时间内独占中国市场，年威高集团的妙手拿到国产腔镜手术机器人第一证，年1月图迈腹腔镜手术机器人获批上市，是首款由中国企业研发并获准上市的四臂腔镜手术机器人，标志着国产手术机器人在腔镜手术机器人商业化进入新的阶段。
国产单孔腔镜手术机器人已进入临床试验阶段，推出市场指日可待。精锋医疗已启动多孔及单孔腔镜手术机器人的关键性临床试验，是中国首家、全球仅有的两家公司之一。与达芬奇SP手术系统类似，精锋医疗的SP0让外科医生能够通过一个微创切口进行手术，且一个内窥镜摄像头及三个器械被整合至一个机械臂。国内除精锋医疗外，术锐及微创机器人也在从事单孔腔镜手术机器人的开发。
2.2.骨科手术机器人：需求持续扩张，关节置换机器人赛道布局加速
骨科手术机器人用于辅助骨科手术，其带来的好处包括精准、定制三维术前方案、手术部位更清楚、减少震颤和提高手术精准度。使用骨科手术机器人亦有助减少对健康骨骼及组织的损伤、减少失血、缩短住院时间及加快康复。骨科手术机器人辅助关节置换手术应用最广泛且最复杂。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。机器人辅助关节置换手术在这三个手术中属于应用最广泛且最复杂的一类。根据弗若斯特沙利文的资料，关节置换手术机器人于年的全球市场规模为7.25亿美元，占全球骨科手术机器人市场约52.0%。
在所有类型的关节置换RAS中，TKA属于最复杂的机器人手术。外科医生首先根据电脑断层扫描产生的三维虚拟骨骼模型制定手术前规划，该模型进一步界定最佳植入物，以于膝关节骨骼修整后将植入物固定于骨骼末端。表面置换是在机器人导航系统的指引下进行，有助提高精准度及校准下肢的角度。在TKA中应用手术机器人可尽量减少在切骨及植入时出现不准确的情况，从而进一步降低患者的不适并延长植入物的寿命。机器人辅助脊柱手术是骨科手术机器人的另一项重要应用。在过去，外科医生以人手或在手术中大量拍摄的X光照片的协助下，在脊柱骨中放置螺丝以进行复杂的脊柱手术，这可能会使患者及外科医生暴露于大量辐射之中。此外，将螺丝放置于错误或并非最理想的位置的风险虽小但一旦出现后果严重。在脊柱RAS中，机器人提供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。
中国关节置换手术机器人引进时间晚，市场规模相对较小。中国在年首次进行机器人辅助关节置换手术。自此，机器人辅助关节置换手术因其植入物定位的准确度及一致性提高、令术后疼痛减少及功能较早恢复而日益受到
