医疗行业：未来的手术室，机器人辅助手术的崛起

作者 MARCOBÜHREN 副合伙人 MATTHIASBÜNTE 高级合伙人 RANDYBRÜCKNER 咨询顾问 SALILCHURI 副合伙人 THILOKALTENBACH 高级合伙人 PETERMAGUNIA 高级合伙人 -未-机来器的人手辅术助室手术的崛起 六月2023 一个到2030年规模将翻三番的行业 机器人辅助手术(RAS)系统市场已取得长足发展，且已经为其进一步的增长蓄势待发。虽然RAS占比不到全球每年开展的300万[1]例手术的百分之一，微创技术的进步将继续推动两位数的市场规模增长。到2030年，预期13.7%的复合年增长率(CAGR)将使行业总收入翻近三番，达到215亿美元的水平。 行业先驱IntuitiveSurgical的市场地位正在被来自现有和新入场的竞争对手越来越大的竞争压力所削弱。美敦力（Medtronic）、史赛克（Stryker,）、强生（Johnson&Johnson） 、Asensus和ZimmerBiomet等公司的产品在未来几年应该会得到更广泛的监管批准。这将使RAS的产品定价更具竞争性并刺激进一步的创新——且鼓励更多医院采用RAS。 但所有RAS系统制造商都需要克服那些减缓机器人进入手术室应用场景的显著障碍。考虑到明显的成本和医保报销相关问题，相当多的外科医生和其他医疗保健专业人员仍然对RAS的技术水平和效率持模棱两可的怀疑看法。我们的研究建议RAS公司可以采取五个步骤来回应这些看法并从市场增长中获益。 1RBRASmarketmodel;May2023 一个令人兴奋的行业正在迅速发展 数字化和自动化趋势正在展现众多医药领域中崭新的和具备颠覆性手术治疗的巨大潜力。在新的成像和诊断方法面世后，机器人辅助手术(RAS)正在逐渐革新化手术室。如今，越来越多的外科医生常态性地使用（半）自动化机器人系统来辅助高精度的手术。 机器人的形式和功能各不相同，但它们通常由一个或多个机械臂，一个用于远程操纵的控制台，以及一个或多个供外科医生追踪机器人动作的显示器组成。这些组件通过软件连接起来，以确保通畅的运行。机器人手术最初用于战场环境中重伤员的远距离治疗，但很快被证明可用于民用的微创手术[2]。 每个手术机器人的一个或多个多功能机械臂可配备钻头、缝合器、成像设备和其他仪器设备。外科医生从控制台操作该设备，这免除了人体颤抖，实现更精确的动作，并允许远程操作涉及辐射或其他潜在有害物质的手术。 这可能使RAS能够比传统手术更短的时间内实现更高质量的手术结果并减少外科医生的身体劳损和其他健康风险[3]。它也对患者有益，因为更高的精确度可以减少失血等并发症，从而缩短术后的住院时间[4,5]。 拿骨科的植入手术作为例子，医生可以使用机器人手术设备来制作产自于成像数据的患者骨骼结构的3D模型，随后手术医生在开展手术前使用该模型来测试不同尺寸的植入物。 此外，需要大切口的传统开放性手术越来越多地被机器人辅助的微创手术所替代。机器人手术设备在这个应用场景中如同在其他手术一样，降低了患者的健康风险，并缩短了康复和住院时间。降低成本的同时改善治疗效果的潜力意味着RAS具有巨大的市场潜力[6]。 一个不断增长的市场提供全球机遇 据估计，2022年全球机器人辅助手术市场规模已达到77亿美元。这个行业目前由一家名为IntuitiveSurgical的公司主导，该公司报告称其2022年销售额为62亿美元[7],占据行业收入的80%。RAS领域可以被类分为三个主要版块：机器人系统、仪器和配件，以及服务。 机器人系统板块集合了操作机器人手术设备所必需的设备、软件和服务。RAS系统的价格在50万美元到300万美元之间[8],该板块占据2022年机器人手术市场总额的33%，与诊断扫描仪等其他高价值器械一样，是医疗保健系统的一项主要资本支出。 仪器和配件板块在2022年占据市场价值的53%，其中包括相机、钻头、剪刀、缝合器等手术工具和所需的软件。这些手术工具会固定在手术机器人机械臂上，且其中许多工具只能使用一次以确保仪器的无菌。这意味着许多采购会重复地开展，从而使从事这项业务板块的公司能够施行利润丰厚的“剃须刀和剃须刀刀片”商业模式。 服务板块涵盖医疗科技公司提供的所有附加服务，以确保产品的安装、维护、培训和软件更新。到2022年，该细分市场仅占RAS市场的15%，鉴于这个板块中许多收入具备常态需求，该细分领域仍然是一个有吸引力的商业主张。公司可以期待越来越多基于人工智能的服务成为软件即服务(SAAS)模型的常态性收入来源。 全R球A机S器的人辅全助球手术市市场场预发计将展从2022年到2030年每年增长大约14% 按板块拆分[百万美元；%] 按地区划分[百万美元；%] 按应用科室拆分[百万美元；%] 15% +13.7% 21.5 31% 13% 17%4% +13.7% 21.5 6% 24% 20% +15.1% 7.7 +15.1% 7.7 7.7 4.4 17% 32% 51% 33%53% 56% 4.4 18%64% 3%16% 19% 60% 50% 4.4 34% 23%25% 17%20% 41% 48% +15.0% +13.7% 21.5 5%3%3% 12% 13% 16% 2018 2022 2030 2018 2022 2030 2018 2022 2030 仪器以及配件服务机器人系统 北美亚太欧洲 其他地区 其他 神经外科 心血管外科骨科 妇科泌尿科 普通外科 资料来源：罗兰贝格 从2018年到2022年，RAS市场平均每年增长15.1%。由于择期手术的减少，2020年的收入增长有所下降，但除此之外Covid-19新冠疫情的影响微乎其微。许多医院甚至探索了远程机器人系统，以求在手术期间保持社交距离[9]。RAS的广泛潜在用途意味着其市场前景被持续看好。从2022年到2030年，年销售额预计将以13.7%的平均增长速度（复合年增长率）使行业收入几乎翻三番，达到215亿美元。 最大的区域市场是北美，2022年占销售额的60%。这个区域的强势在很大程度上是由IntuitiveSurgical在其本土市场的强势地位推动的，并且这个情况看起来将会持续[10,11]。然而，增长最快的地区看起来似乎将是亚太地区，预计其到2030年将占全球市场的 24%，比2022年增长8个百分点。中国[7,11]，日本和韩国看起来正在推动亚洲区域的增 长[12,13]。 受两个发展趋势驱动，RAS市场将继续强劲增长：1）需要微创手术的疾病将更加流行，以及2）RAS将更加广泛地渗透，而这又是由于机器人系统进步、用户更高的接受度和更具竞争力的价格等多个原因共同推动。 RAS服务于外科医学的所有主要领域：普外科（包括消化外科）、泌尿科、妇科、骨科、神经外科和心血管外科[14]。下面是一些可以从RAS中受益的具体手术应用方向： 普外科：胃旁路手术和疝气手术、胆囊切除术、阑尾切除术、胰腺切除术、肥胖手术；泌尿外科：前列腺切除术、肾切除术或膀胱切除术； 妇科：子宫切除术、子宫肌瘤切除术、子宫内膜异位症切除术；骨科：膝关节、髋关节和其他关节置换（部分或全部）； 心外科：心脏肿瘤切除、二尖瓣修复、冠状动脉旁路嫁接[15,16]; 神经外科：深部脑刺激(DBS)、激光消融[17];其他：肺活检、植牙。 下图显示了不同手术适用于RAS的程度。例如，前列腺切除术就非常适合，RAS渗透率也相应很高。另一方面，阑尾切除术可以使用腹腔镜或开腹手术轻松进行，因而无需机器人辅助。 RAS的临床适用性取决于手术的复杂性、可能节省的时间和成本因素，例如，更高的运营成本在多大程度上可以通过更短的患者恢复期带来的收益来抵消。疾病诊断相关分组(DRG)按固定费用报销的程序可能会阻碍医院收回所有与RAS相关的成本，尤其是每次手术都需要额外使用的耗材费用。 普通外科手术是RAS最大的单一应用领域，2022年占据市场份额的41%[10,11]。在这个领域，美国医疗保健提供者在疝气手术上的应用最多。 2022年，泌尿科和妇科共占37%的市场份额。在骨科领域，膝关节、髋关节和其他关节的置换占了大多数RAS的应用。由于Mako（Stryker）、Rosa（ZimmerBiomet） 、Cor（iSmith&Nephew）和ExcelsiusGPS（GlobusMedical）等新系统的推出，机器人 辅助在骨科领域的使用一直在强劲增长。 神经外科和心外科是较小的部分。由于RAS目前只能用于很少的手术场景，安装的系统数量很少。 部分手术RAS应用概览 22.000 20.000 18.000 德国DRG报销额度[欧元] 16.000 14.000 子宫切除术[Gyn.恶性综合征] 食道手术[Thor.] 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 阑尾切除术[Gen.] 胆囊切除术[Gen.] 髋关节置换术 [Ortho.] 肥胖手术[Visc.] 子宫内膜异位症 [Gyn.] 支气管镜检查 胰腺/胰十二指肠切除术[Visc.] 肺叶切除术[Thor.] 肾切除术[Uro.] 膝关节置换术 [Ortho.] 疝气手术[Gen.–腹部.疝气] 结直肠手术[Visc.] 前列腺切除术[Uro.] [Thor.] 0低 疝气手术[Gen.–腹股沟疝] 高 RAS适配性 [Gen.]=普通外科手术；[Uro.]=泌尿科手术；[Gyn.]=妇科手术；[Ortho.]=骨科手术；[Visc.]=内脏手术资料来源：罗兰贝格 新的玩家正在挑战市场领导者 在过去的二十年里，IntuitiveSurgical一直是机器人手术的先驱。它的达芬奇系统创造了市场对RAS设备的需求并占据了80%以上的市场份额[18]。它是一个多臂平台，在每只机械手臂配备必要工具后，其允许外科医生在泌尿科、妇科、普通外科和其他领域内开展不同手术。 机Intu器itiv人e拥手有最术广设泛的备市场——覆盖市场竞争环境 Johnson& Siemens Zimmer Think Smith&NephewGlobus BrainLab IntuitiveMedtronic Johnson AsensusRenishaw Healthineers Stryker Biomet Surgical （施乐辉） Medical （博医来） (美敦力) (强生公司) MONARCH/ （雷尼绍）(西门子医疗（史赛克）捷迈邦美 ）（） (2) Excelsius Circ 普通外科泌尿科妇科 骨科心外科 神经外科 其他1) DaVinci/Ion Hugo/Mazor VELYS/OTTAVA Senhance Neuromate CorPathGRX Mako Rosa/RosaOne TSolutionOne Cori GPS 1)例如，肺活检或牙科等2）西门子医疗近期宣布退出机器人业务 涵盖不涵盖 资料来源：罗兰贝格 达芬奇、Hugo、Monarch、Senhance等最新一代机器人配备有摄像头，擅长穿过极小的切口在患者体内工作。与传统的腹腔镜手术和开放手术相比，这些系统的侵入性通常要小得多。 Intuitive的设备每年支持超过180万次手术操作。鉴于全世界外科医生每年开展1300万的腹腔镜检查[19]和3亿次其他传统手术[1],RAS的额外潜在市场是巨大的。 这种潜力加上积极的市场发展，以及外科医生和患者对于RAS更广泛的接受度，均鼓励新玩家进入这一市场并挑战Intuitive的主导地位。我们对部分竞争对手的概览显示，Intuitive在普通外科、泌尿外科和骨科领域受到美敦力和强生公司的广泛挑战，而在较小范围内受到其他对手的挑战，例如布局妇科领域的Asensus。 强生公司的Ottava系统，专注于软组织的普通外科手术，引入了可以挑战Intuitive的D