手术机器人行业深度：革命性医疗技术，中国市场即将扬帆起航

证券研究报告|行业深度 医药生物 2023年11月21日 手术机器人行业深度：革命性医疗技术，中国市场即将扬帆起航 证券分析师 姓名：陈铁林 资格编号：S0120521080001 邮箱：chentl＠tebon.com.cn 姓名：刘闯 资格编号：S0120522100005 邮箱：liuchuang＠tebon.com.cn 姓名：王艳 资格编号：S0120122010010 邮箱：wangyan5＠tebon.com.cn 0 腔镜手术机器人在中国即将迎来蓬勃发展期： 腔镜手术机器人为最前沿的手术技术，在中国的使用上优劣势并存。腔镜手术机器人是目前国际上最前沿的手术技术，能显著提高参与手术的三方（医院、医生、患者）获益，目前高昂的费用是最大痛点。以美国模式作为验证，在使用率提升及医保报销支持后，该产品对医院来讲具备经济效益，对患者而言自付费用显著降低，故而该技术才在美国得以广泛应用。 手术机器人的渗透率低，潜在可渗透空间大。从装机量来看，截止2022年11月底，中国有不足17%的三甲医院安装了腔镜手术机器人。从手术渗透来看，全球机器人手术占总体手术比例仅为2%，仍然极低。作为深耕市场20年的手术机器人龙头直觉外科，虽然2022年完成187万台手术，而公司认为未来可及的目标手术量为600万台，目前渗透完成度仅不到1/3。 我国基本完全依赖进口，国产企业有望破局。2020年国内腔镜机器人市场规模为3.2亿美元，15-19年CAGR为39%。2021年以前，市场由美国公司直觉外科的达芬奇垄断，2021年以后陆续开始有国产机器人上市，逐步打破达芬奇垄断。虽然直觉外科进入我国已超10年，但截至2023Q2累计装机量仅约350台，主要是由于在配置证的限制下，手术机器人技术在我国并未得以广泛应用，装机量及手术渗透率都处于低位。最新的十四五大型医疗设备配置规划于2023年6月公布，共下发559台，相比十三五期间的225台增幅较大。配置证下发后，考虑到大型设备进院需要一定时间，我们预计2024年开始将陆续有订单落地及装机，与十三五期间不同的是，国产近两年陆续有产品上市，我们预计将抢占部分订单，国产有望崛起。 短期关注：1）国产机器人陆续上市；2）十四五期间国产订单获取能力 中长期关注：1）主要科室的手术渗透率提升；2）医保纳入意愿；3）医保限价政策；4）竞争格局 1 其他手术机器人：全球市场处于发展初期，规模较小，后续随着技术持续升级有望持续渗透 骨科手术机器人：目前第二成熟的手术机器人赛道，2020年全球市场规模达13.9亿美元，中国市场规模仅为4250万美元 （约为3亿人民币），其中关节和脊柱机器人占据主要市场。截至2020年底，海外头部两家骨科机器人企业全球累计装机超1000台，且均是2016年左右装机速度才开始加速，发展时间相对较晚。从中国竞争格局来看，国产企业陆续入局，其中关节置换机器人较为领先的包括微创机器人（TKA适应症中美欧获批，TKA+THA适应症国内获批），键嘉医疗和骨圣元化（获批THK及TKA两项适应症）。脊柱机器人龙头为天智航，截止2022年累计完成手术量超4万例，2021年天玑手术量渗透率为1.1%。 经自然腔道手术机器人（支气管镜机器人）：主要用途是肺结节病变检查，由于肺癌早筛在中美的渗透率都较低，发展潜力较大。目前中国未有产品上市，美国有直觉外科的Ion及强生的Monarch获批，有Medicare报销，竞争格局较好。从手术量上看，两家单年手术量都维持过万台的水平。我们认为长期的增长空间主要在于肺癌早筛率的提升。 泛血管/经皮穿刺手术机器人：2020年，全球泛血管手术机器人及经皮穿刺机器人的市场规模分别为3140万及3.8亿美金。目前共有两款泛血管手术机器人在国内上市，市场还处于起步阶段。布局经皮穿刺手术机器人的企业较多，共有约6款产品在国内获批，其中3款为国内厂商，2020年整体市场手术量为2.3万例，市场规模为2080万美金。 国内相关公司：微创机器人，精锋医疗，威高手术机器人，思哲睿，天智航，键嘉医疗 风险提示：竞争格局恶化风险；医保限价风险；上市进展不及预期风险 2 目录CONTENTS 一、腔镜手术机器人：革命性医疗技术，中国市场即将扬帆起航 1.腔镜手术机器人：2024年开始国产有望陆续崛起 2.直觉外科成功之路复盘 二、其他手术机器人：全球发展时间较短，中国为更早期的市场 1.骨科手术机器人：众多国产入局 2.经自然腔道手术机器人（支气管镜手术机器人） 3.其他手术机器人三、国内相关公司 四、风险提示 请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。3 •腔镜机器人的市场规模最大，商业化发展最成熟。目前手术机器人主要分为腔镜机器人、骨科机器人、经自然腔道机器人、泛血管机器人及经皮穿刺机器人五个赛道，其中从市场规模来看，以达芬奇为代表的腔镜机器人为目前手术机器人最主流、商业化最成熟的赛道。 图：手术机器人分类 种类 腹腔镜机器人 骨科机器人 经自然腔道机器人 泛血管机器人 经皮穿刺机器人 治疗领域 泌尿外科、妇科、普外、肠胃外科 关节置换、脊柱、创伤 支气管、消化道 介入科 经肾穿刺、经皮穿刺、前列腺穿刺 适用手术 泌尿：根治性前列腺切除术、肾部分切除输尿管吻合等妇科：子宫肌瘤切除、卵巢切除术、输卵管成形术、全子宫切除术等普外：胆囊切除、肝部分切除、甲状腺手术等胃肠外科：直肠肿瘤切除、结肠切除、胃切除等 关节置换：全膝置换术、全髋关节置换术、单踝关节置换术脊柱：脊柱置钉术 经支气管手术：肺结节活检+治疗经消化道：内镜黏膜下剥离术、经自然腔道内镜手术 介入科：心脏瓣膜置换术、冠状动脉血管成形术 经肾穿刺：经皮肾镜取石术经皮穿刺：经皮穿刺肺结节活检+治疗前列腺穿刺：前列腺癌活检+消融治疗 代表产品 达芬奇手术机器人（直觉外科） RIO（史赛克MAKO） Ion（直觉外科） R-One（Robocath） RobioEX及MAXIOV2（PerfintHealthcare） 2020年中国市场规模（亿美元） 3.18 0.42 - - 0.21 2020年全球市场规模（亿美元） 52.55 13.94 0.76 0.31 3.80 4 资料来源：上海市生物医学工程学会，弗若斯特沙利文，微创机器人招股书，德邦研究所 •腔镜机器人发展历史超20年，目前仍处于成长阶段。即使商业化的手术机器人已经在美国有超20年的发展历史，目前该行业仍 是一片蓝海。根据直觉外科预测，其未来的目标渗透手术量将达到600万例，而2022年公司仅完成约190万例机器人手术。 销售 利润 图：手术机器人发展阶段 竞争者数量 少 增加 减少 少 技术 变动大 技术渐趋稳定 技术已经成熟 技术被模仿替代 产品价格 高 下降 稳定 利润 亏损 增加 高 减少-亏损 风险 高 高 降低 增大 5 资料来源：前瞻产业研究院，德邦研究所绘制注：各类型产品所处的发展阶段按市场规模排序 目录CONTENTS 一、腔镜手术机器人：革命性医疗技术，中国市场即将扬帆起航 1.腔镜手术机器人：2024年开始国产有望陆续崛起 2.直觉外科成功之路复盘 二、其他手术机器人：全球发展时间较短，中国为更早期的市场 1.骨科手术机器人：众多国产入局 2.经自然腔道手术机器人（支气管镜手术机器人） 3.其他手术机器人三、国内相关公司 四、风险提示 请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。6 •腔镜手术机器人系统由三部分组成：医生控制台、成像系统及病人旁推车（进行手术的机械臂）。 •两个机械臂分别代表医生的左右手； •第三个机械臂放置内窥镜； •第四个机械臂通过让医生添加第三个手术器械从而可以进行若干高难度手术，扩大手术能力。 图：手术机器人 资料来源：Woo-JungLee等《Ten-yearExperienceofthedaVinciRoboticSurgeryAtSeveranceYonseiUniversityHospitalinKorea》，德邦研究所 7 腔镜手术机器人帮助医生突破人手极限 图：手术机器人机械臂 •手术机器人的机械臂可旋转范围大幅高于人手，手术灵活性更高。以达芬奇机器人为例，其机械臂拥有7个自由度、可以540°旋转，而正常人手的活动范围仅有180度。所以与人手相比，手术机器人具备更大活动范围的关节、提供了更高的灵活性。 资料来源：WinataStanley等《WirelessTeleoperationControlInterfaceofArticulatedForcepsfor8 MinimallyInvasiveSurgery》，PremNKakar等《Roboticinvasionofoperationtheatreandassociatedanaestheticissues:Areview》，直觉外科，德邦研究所 •腔镜手术机器人能显著提高参与手 术的三方获益： •对于医生而言，腔镜手术机器人的主要优势在于：手术精度最高，同时学习曲线较短，能过滤手抖，疲劳程度大大降低，同时作为国际前沿的技术，可以满足医生对于科研的需求。 •对于患者而言，术中出血最少，术后恢复最快，整体手术体验及术后恢复均有较大程度改善。 •对于医院而言，腔镜手术机器人能够满足医院对于高端新技术的宣传需求。 图：腔镜手术机器人相较开放手术及腔镜手术存在显著优势 9 资料来源：弗若斯特沙利文，精锋医疗招股书，德邦研究所 •手术机器人参与的手术费用相较腔镜手术有所提升：手术机器人相较开放手术和腔镜手术，增加了折旧费用、机器人专用手 术耗材费用，同时住院相关费用大幅减少。所以根据术式不同，机器人辅助手术的成本比传统腹腔镜手术高约6%-25%不等。 图：三种手术成本构成拆分 图：腹腔镜手术与机器人辅助手术成本对比 资料来源：ZhamakKhorgami等《Thecostofrobotics:ananalysisoftheaddedcostsofrobotic-assistedversuslaparoscopicsurgeryusingtheNationalInpatientSample》，10PierluigiNovellis等《Roboticsurgery,video-assistedthoracicsurgery,andopensurgeryforearlystagelungcancer:Comparisonofcostsandoutcomesatasingleinstitute》，德邦研究所 •经济效益随着手术量的提升而提升：手术成本可根据医院一年的手术次数进行摊薄，以胸外手术为例，在5年折旧、医院一年能达到300台的手术量时，手术机器人辅助成本仅比胸腔镜手术高约600美金。因此当机器人手术使用趋于成熟后，预计医院的成本会随之减少，带来的效益也会更大。 图：开放手术、胸腔镜手术与机器人辅助重症肌无力扩展胸腺切除术成本对比 资料来源：NaohiroKajiwara等《Cost-BenefitPerformanceSimulationofRobot-AssistedThoracicSurgeryAsRequiredforFinancialViabilityunderthe2016RevisedReimbursementParadigmoftheJapaneseNationalHealthInsuranceSystem》，德邦研究所 注：摊销5年 11 2021年腔镜机器人全球市场规模为424亿元，美国占据主要存量市场 •全球：2021年腔镜机器人市场规模为424亿元，16-21年CAGR为18.7% •美国：2020年市场规模为29亿美元，15-19年CAGR为16%。2020年耗材+服务（经常性收入）占据约75%的市场份额。 •中国：作为新兴市场，2020年 图：全球腔镜手术机器人市场规模（亿元） 27.6% 424.1 362.6 18.1