手術主要源自外科，從技術進化的邏輯來看，手動化到自動化再到智能化是大趨勢。外科學在過去20年完成了從開放式手術到微創手術的變革，大約10年前開始從微創向數字化、智能化方向邁進，而數字化、智能化外科的主要載體就是手術機器人，如同輔助駕駛已經被大眾接受，手術機器人也將成為醫生的左膀右臂。
圖表 手術機器人的分類 圖片來源：蛋殼研究院
手術機器人是集臨床醫學、生物力學、機械學、計算機科學、微電子學等諸多學科為一體的新型醫療器械，通過清晰的成像系統和靈活的機械臂，以微創的手術形式，協助醫生實施復雜的外科手術，完成術中定位、切斷、穿刺、止血、縫合等操作。按照手術目標臟器類型，手術機器人可分為硬組織機器人和軟組織機器人。
手術機器人現已應用于普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、婦科、骨科、神經外科等多個領域，是臨床醫學發展的里程碑。在如今醫療資源不充分的背景下，手術機器人被寄予厚望，達芬奇手術機器人一直站在聚光燈下，驗證了其巨大的市場潛力。與此同時，手術機器人在政策、資本等推動下快速發展，在全球資本市場上更是一騎絕塵。
動脈網發布手術機器人產業報告，意在通過我們對行業12家企業和近20位專家的調研訪談，呈現出一份相對完整的產業現狀和商業版圖。
根據我們的研究整理，對手術機器人產業展開分析，并得出以下判斷：
1、手術機器人賽道火熱，四年來在國內融資過百次，其原因在于：巨大且未被滿足的臨床需求、達芬奇手術機器人優異的市場表現以及中國醫療器械領域巨頭在手術機器人產品上的“空白”；
2、手術機器人的產品力主要體現在不可替代性、強力輔助性和可拓展性三方面。在產品推廣上，達芬奇手術機器人從不可替代性切入，解決一般醫生難解決的高難度手術?，F階段，從強力輔助性推廣的條件或已具備；
3、國外巨頭的并購多出現在骨科領域，并已實現手術機器人和耗材的捆綁銷售，但國內耗材集采的背景削弱了這種模式，腔鏡上國內實現單孔獲批，國產替代加速進行中；
4、經皮穿刺、神外、口腔、眼科手術機器人基本與國外產品實現同步發展，經自然腔道處于快速跟隨階段，血管介入在一定程度上領先國外；
5、現階段，手術機器人多不具備自動化，部分實現了1級和2級自動化，未來，手術機器人將在“眼”、“手”、“腦”、“體”上都有進化，并邁向自動化和智能化；
6、手術機器人功能演進上將從術前到術中，覆蓋全流程核心操作，另外，將在這一階段將實現應用上的拓展，覆蓋更多術式，如全骨科、泛血管等產品；
7、從產品看，國內更強調手術機器人的性價比，但同時要遵循國外手術機器人潛在的商業模式，“手術機器人+耗材”是可持續的生態模式；
8、IPO收緊下，研發周期較長的手術機器人行業或影響較大，企業自身造血能力是關鍵。
政策、資本合力，四年融資過百次
● 政策：審批加速、配置擴容、醫保助力
國家創新醫療器械審批“綠色通道”為手術機器人亮了“綠燈”。審批方面，手術機器人作為創新醫療器械，已有多款國產產品通過特別審查申請，進入 “綠色通道”，比原先上市申報流程壓縮半年左右。
配置上對腹腔鏡手術機器人進一步擴容。配置方面，據《“十四五”大型醫用設備配置規劃》，腹腔內窺鏡手術系統新增559臺（此前存量260臺，+215%），兜底價格從過去的1000萬～3000萬元調整為3000萬～5000萬元。
政策“東風”持續吹向手術機器人，醫保同樣利好。醫保方面，2021年4月，上海將使用“達芬奇手術機器人”進行前列腺癌根治術、腎部分切除術、子宮全切術和直腸癌根治術納入醫保報銷范圍。
2021年8月，北京將“機器人輔助骨科手術”（醫保甲類）作為輔助操作獲得政府定價，并與“一次性機器人專用器械”共同納入北京醫保支付目錄。
另外，湖南、廣東、江西等多個省市也陸續跟進，手術機器人及相關耗材等項目都被納入醫保。今年，上海進一步將“達芬奇”等76個新增醫療服務項目及新醫療器械（耗材）條目納入醫保。
據不完全統計，從2015年開始，國家在手術機器人及相關內容共發布18條政策，在審批、配置、醫保、技術、應用等方面均給予了大力鼓勵和支持。如下：
圖表 近年國家針對手術機器人相關的政策 圖片來源：蛋殼研究院
● 融資：四年融資過百次
隨著多家初創公司涌現，過去5年手術機器人行業的發展進入爆發期，微創機器人、天智航等公司上市，還有多家知名公司已經進入商業化和IPO申報階段。另一方面，隨著這兩年資本市場遇冷，手術機器人公司也受到影響，比如商業化的問題受到質疑。
然而，即便是在這個背景下，手術機器人在資本市場上的表現依然“力壓群雄”。據不完全統計，2020年、2021年、2022年、2023年（截至9月30日，多次融資記作1次）手術機器人賽道分別完成了27起、30起、29起、19起投融資事件，四年融資次數過百，整體表現不凡，如下圖。
圖表 近年手術機器人賽道的融資數量 圖片來源：蛋殼研究院
同時，僅從2023年*新融資輪次的金額看，截至2023年10月15日，已有5筆融資過億元，就融資數量來看，2023年有所回落，資本更趨于理性。另外，從*新融資輪次看，A輪及以下的占比 33.3%，表明市場充滿活力。具體來看，近年的融資情況如下：
圖表 2020年以來手術機器人公司融資統計 數據來源：各公司官網等公開信息
手術機器人之所以這么火爆，主要有三方面原因：
一、手術機器人巨大的、未被滿足的臨床需求很明確；
二、達芬奇優異的市場表現讓手術機器人被寄予“無限厚望”；
三、中國醫療器械巨頭在手術機器人上的“空白”讓其成為“寶地”。
● 市場：國內復合增速超過全球18.1%，潛力巨大
據沙利文數據披露，2020年，國內手術機器人市場規模達到4.3億美元，復合增速為35.7%；估計到2026年達到38.4億美元，全球2020-2026年復合增速預計為26.2%，國內為44.3%，超過全球18.1%，國內市場潛力巨大。其中，預計到2026年，腔鏡手術機器人市場規模將達23.2億美元，骨科手術機器人將達4.5億美元。具體如下：
圖表 中國手術機器人市場規模 數據來源：沙利文
據中國招投標網，根據2023上半年（1月1日到6月30日）已公布的中標數據中，在不統計耗材和服務的情況下，國產品牌市場占比29.5%，進口品牌市場占比70.5%，其中，腔鏡手術機器人占比約70%，骨科手術機器人占比約18%，具體如下：
圖表 2023年H1手術機器人中標情況分析 數據來源：中國招投標網
技術：術中實時導航是發力點，各大企業爭相突破
● “軟”、“硬”結合，操作和定位特點不一
手術機器人具有多學科融合、技術壁壘高的特點。整體來看，手術機器人的功能模塊分布如下：
圖表 手術機器人功能模塊分布 圖片來源：蛋殼研究院
操作和定位對技術要求各有側重點。目前產品強調定位居多的主要為骨科、經皮穿刺、神外、口腔手術機器人，強調操作較多的是腔鏡、血管介入、經自然腔道手術機器人。結合目前的*新產品，骨科和神外手術機器人也有部分強調操作功能的產品。
比如，歌銳科技的“牛頓”骨科手術機器人將腔鏡手術機器人的主從式設計融入其系統中，采用多機器臂+模塊化手術器械架構，還融合了力反饋技術，可輔助醫生安全高效完成骨科微創手術全部核心操作。
● 腔鏡手術機器人：機械臂設計有差異，力反饋是未來突破點
目前，腔鏡手術機器人在國內是“一超多強”的局面。腔鏡手術機器人領域，達芬奇在全球基本處于壟斷的地位，近年來，隨著國內企業的大力投入，國產腔鏡機器人在技術和產品形態上摸索創新，實現多樣化。
目前國內獲NMPA批準（境內）的腔鏡手術機器人共6家，整體獲批在數量上實現逐年突破。
具體來看，除術銳為單孔外，其他均為多孔，達芬奇的單孔機器人由于實施了出口管制，所以，國產單孔手術機器人的獲批是國內腔鏡機器人發展的重大突破。另外，精鋒、微創實現了適用科室的拓展，先后在2023年8月和9月完成適用四科室的獲批，具體獲批信息如下圖。
圖表 國內獲批腔鏡手術機器人盤點 數據來源：NMPA
● 骨科手術機器人：改善骨處理精度，實現植入物精準定位
關節置換手術機器人提高了骨處理精度。關節置換手術機器人主要用于輔助醫生開展全髖置換、全膝置換、單髁關節置換等手術。
相對于常規手術，機器人輔助關節置換手術可以做到更精準的磨削、切割、鉆孔操作，提高骨處理精度，實現植入假體的位置與術前規劃更接近，還在術后功能改善和患者滿意度方面有一定的優勢。
如鍵嘉醫療的ARTHROBOT關節置換手術機器人通過其先進的導航定位和三維可視化技術精準獲知磨削進度，并可評估患者軟組織平衡狀況，精準度高。系統配備七自由度機械臂并通過機械臂控制技術幫助醫生控制磨削角度、深度和假體植入準確度。
脊柱外科手術機器人的主要優點在于：
①手術內置物的精確置入；
②輻射暴露減少；
③手術時間縮短；
④縮小了手術切口。
在骨折復位手術中，機器人操作對象為不穩定的骨折塊，骨折塊在復位過程中空間位置多變，需要多次調整才能完成復位。因此，良好的人機交互設計是骨折復位機器人的關鍵。
就國內獲批產品來看，截至2023年10月15日，含導航定位的骨科手術機器人共20款產品獲批，其中用于關節置換的產品*多，其次是用于脊柱的，具體如下：
圖表 國內獲批骨科手術機器人盤點 數據來源：NMPA
● 從術前到術中，操作和定位均有升級
血管介入手術機器人方面，過去，全球范圍內僅西門子研發的CorPath 200及CorPath GRX獲得了FDA認證及CE認證；Robotcath開發的R-One（微創醫療機器人合作項目）獲得CE認證；強生的Sensei X2、Stereotaxis的Genesis RMN取得FDA批準。
不同于這些大多用于冠脈介入的手術，萬思醫療的VAS HERO血管介入手術機器人用于神經介入，于2023年3月獲NMPA批準，實現國內首個獲批。
VAS HERO手術可達到全腦血管造影術應用場景要求，可實時記錄造影劑用量、探測出血和氣泡情況并及時預警，其精度達亞毫米級、可旋轉*小角度優于1度，且采取極簡設計和模塊化安裝，使手術更安全、精準、高效。
經皮穿刺手術機器人相比于傳統活檢程序依賴放射科醫生人手插入針頭，機器人輔助法通過較人手更穩定的機械臂提供更高的剛度及精確度。
經皮介入手術機器人首先根據患者醫學影像進行快速、精準的三維重建，獲得患者的患部三維結構并進行“路徑規劃”，尋找“**進針點”，避開危險部位如周邊的血管、神經等，即術前規劃，相當于“駕駛前的導航”。
高精度的“導航”基于患者的目標位置和患部結構，精準規劃穿刺路徑和角度，讓醫生少走或不走“彎路”，讓“新手”也可放心“駕駛”，協助醫生完成更精準、更安全、更高效的經皮介入手術。
經自然腔道手術機器人有更高的準確性和診斷率。經自然腔道手術機器人通常包括1個攝像頭、2只機械臂，末端工具一般為夾鉗和電刀，操作臂直徑、末端靈活度和夾鉗的加持力是經自然腔道手術機器人設計的關鍵技術。
從技術端來看，機器人支氣管鏡系統目前尚在起步階段，但其安全性、有效性已得到證實，與磁導航輔助下支氣管鏡檢查及普通支氣管鏡檢查相比，有更高的準確性、診斷率，并發癥也相對較少。
感知與定位是神經外科手術機器人的關鍵技術。這里的感知和定位包括病灶、局部和全局的感知與定位，病灶的感知與定位通過多模態三維可視化影像處理技術實現，包括電CT、MRI、PET、彌散張量成像（DTI）技術，多用于術前規劃。
目前，國內大多是協作式機械臂+紅外光學定位系統的模式，為了充分發揮手術機器人在神經外科系統集成中的潛力，還需要在成像軟件和規劃軟件以及末端執行器方面加大投入。
國內獲批的神外手術機器人企業有3家，分別是華科精準、柏惠維康和武漢聯影智融醫療科技有限公司。
口腔手術機器人可使手術更為精準。與醫生種植牙相比，種植牙機器人**的優點就是精準。據了解，機器人種植的肩部誤差為 0.285 mm，根部誤差為 0.311 mm，角度偏移誤差為1.807，這一數據與醫生使用導板種植精度的統計數據相比較，機器人種植的精度要高得多。
而在普通種植牙手術中，醫生需要切開患者的牙齦，放入種植體后再縫合，醫生對力的感受來自“手感”，因此醫生的經驗和技術非常重要。
眼科手術機器人可實現精度高、手術創傷更小、治療更精準。眼科手術機器人優勢具體如下：
1、可以過濾手術醫生的生理性震顫，增加醫生對手術操作的穩定性和控制性，從而降低手術操作的難度和術者的壓力，減少眼科手術并發癥；
2、提高手術的精準度，讓個性化、精準化治療，以及新的手術方式成為可能；
3、縮短眼科手術初學者的學習曲線，也能延長高年資手術醫生的黃金手術期。
目前，眼科手術機器人在技術上主要有五大流派，各有特點。綜合來看，平行四邊形和串并聯技術實用性*強，磁導航技術落地還相對較遠。
其中，微眸醫療的串并聯結構可實現微米級高精度的RCM控制和末端定位，手術機器人具備五個自由度，可實現柔性RCM，精準度高、安全性好，公司采用的主從式設計可匹配高易用性的操作系統、結構化設計可契合醫生自然操作形態。
截止2023年10月15日，除腔鏡和骨科手術機器人外，國內其他手術機器人（含導航系統）產品共有24個獲批。其中，口腔手術機器人*多，共8個，多用于口腔種植；穿刺手術機器人共7個；神外手術機器人6個；血管介入手術機器人1個。具體如下：
圖表 除腔鏡和骨科外的其他手術機器人的獲批盤點 圖片來源：蛋殼研究院
● 力觸覺反饋、精準定位、術中配準是迭代方向
力觸覺反饋系統是手術機器人操作方面的重點技術?，F階段，應用于腔鏡手術機器人大多采用視覺反饋系統，外科醫生在控制機械臂做手術時，需要通過分析視覺信息，實時判斷器械對組織的作用力以及其他組織特征，一定程度上影響手術效率。
這里應建立高仿真度組織器官物理模型，以及基于解剖學人體組織特征的力反饋物理模型，將力反饋與觸覺反饋相結合，提高手術的現實感。
定位導航中的成像、追蹤與顯示是手術機器人定位方面的重點技術。在成像設備上，光學定位系統通過兩個近紅外攝像機構成一組雙目視覺系統，在兩攝像機光軸四周固定紅外LED進行照明，紅外LED發出的紅外光經過手術器械上的標記球反射回攝像機感光芯片中，標記球具有特殊的反射涂層，由數以萬計的微珠組成，可在跟蹤過程中反射紅外光。
通過攝像機采集標記球的圖像，在計算機輔助下通過數字圖像處理技術來識別和定位標記點，根據標記點的三維坐標可以標定手術器械的坐標和方向，從而實現手術的精確導航。
比如，艾目易科技自主研發的近紅外光學定位系統AimPosition，基于FPGA技術平臺構建，提高了雙目視覺圖像采集的高度同步性、穩定性，可動態地在特定的三維空間中實時追蹤工具位置，追蹤精度可達0.12毫米，目前相關產品已實現量產并廣泛應用。
配準過程是整個手術導航系統中至關重要的部分。技術方面，術前數據與術中數據的配準是圖像引導外科中的關鍵技術，它將術前數據（病人術前影像或由這些影像獲取的解剖結構模型和手術規劃）和術中數據（病人圖像、手術器械位置、跟蹤系統等）統一到同一坐標系下，相對于類似“打固定靶”的硬組織手術，軟組織的術中位移與形變影響大，對術中配準的要求更高。
比如，惟德精準的經皮介入機器人通過其呼吸相位技術，較好解決了術中形變和位移導致的病灶漂移、多模態數據術中多維度實時配準等關鍵問題，并可基于人工智能對術中數據進行全自動、實時處理。
商業化：挑戰亦機遇，國產更合適其“土壤”
● 從不可替代性切入、強力輔助性鋪開
在應用上，產品力即手術機器人實現核心價值是根本。我們認為，手術機器人的產品力主要包括三個方面：不可替代性、強力輔助性、可拓展性。
圖表 手術機器人的產品力模型 圖片來源：蛋殼研究院
在產品的推廣方面，達芬奇手術機器人在國內的推廣上從“不可替代性”切入。以此為例，由于前列腺手術需要三維高清、精細的手術工具才能開展，普通的醫生開展不了，而手術機器人可以擔任這一強力工具，解決了“從無到有”的問題后，達芬奇手術機器人在進院以后，開始從泌尿外科找到了突破口，并逐漸開始擴展到婦科、肝膽外科、胸外科等。
現階段，手術機器人的功能和推廣上從“強力輔助性”切入的條件也已具備。達芬奇機器人目前發揮“不可替代性”和“強力輔助性”的功能基本各占一半，接下來，手術機器人從“強力輔助性”的角度推廣醫院或同樣可以被接受。
● 八大賽道進展不一，四類企業各有特色
目前，除了達芬奇的腔鏡手術機器人外，多數手術機器人還在“?？苹钡碾A段。全球手術機器人產品成熟度和發展階段如下圖，圓圈大小代表現有市場規模。
圖表 不同類別的手術機器人產品成熟度和發展階段 圖片來源：蛋殼研究院
從企業端來看，目前主要有四類企業布局手術機器人，具體如下：
圖表 布局手術機器人的四類企業 圖片來源：蛋殼研究院
就商業模式上看，手術機器人市場主要分為三部分：設備、服務費、耗材。以達芬奇手術機器人為例，短期看設備，長期看耗材和服務。
圖表 直覺外科公司的收入構成 數據來源：直覺外科公司官網
● 挑戰：政策引導控價，國外品牌同臺競技
2022年9月，湖南省醫保局出臺了《關于規范手術機器人輔助操作系統使用和收費行為的通知》，后有省市不斷效仿，手術機器人的收費逐步進入標準化。具體如下：
圖表 手術機器人收費要求 圖片來源：湖南省醫保局
政策旨在引導手術機器人回歸臨床價值和更高的價值創新。本質上，政策旨在鼓勵重視臨床價值的公司，因為市場的需求是全流程，特別是核心操作，單獨的小環節或者非核心環節并不能滿足醫生的需求，全流程的核心動作都由機器人來完成才是手術機器人*終臨床價值。
這將對手術標準化、醫療資源均衡有重大意義，這一政策也是在優化社會資源，長期看將引領行業高質量發展。
國外巨頭紛紛入局，市場蓄勢待發。為了爭奪市場，美國醫療科技巨頭美敦力、強生、史賽克、捷邁等紛紛加入其中，或采取直接收購，或自主研發，或與科技公司上游公司聯合開發，國外手術機器人市場蓄勢待發。
同時，海外收購案例中骨科領域出現頻次*高，且多為耗材公司收購骨科手術機器人公司。一方面，這類大型耗材公司想打造像達芬奇一樣的內循環模式，從長遠考慮以高價收購和手術機器人捆綁銷售，而骨科手術機器人公司缺少專用耗材，難以打造生態，這是一個互利共贏的局面。
國內來看，腔鏡手術機器人依然有產品“突出重圍”，骨科的“集采土壤”未必都適合。達芬奇手術機器人雖有絕對優勢，但是國產單孔腔鏡手術機器人依舊有產品獲批。而在骨科方面，國外產品在算法和臨床成熟度上有一定優勢，但卻在還沒有建立起專用耗材模型時就已被集采。
國外品牌不管是史賽克還是美敦力，*終都想在耗材上盈利，集采背景下其利潤點被削弱，捆綁下的商業模式就沒有設想的好，如此，中國的企業或能在這樣的土壤中成長。
降低成本、提高產品性能是必然之路。國內，一方面需要對產品和耗材的成本做精準控制，同時還需打造比較好的產品價值來滿足臨床需求。如何才能降低成本？比如從設計端考慮，采用模塊化設計，簡化結構，在不影響功能的情況下在技術上作取舍；
另一方面，耗材仍然是商業模式可持續的關鍵環節，降低耗材收入比例，以量換價。那么，隨著手術量的普及還是很有市場。
趨勢：覆蓋核心操作、實現術式拓展
● “眼”、“手”、“腦”、“體”皆有進化，自動化再升級
未來，手術機器人將在“眼”、“手”、“腦”、“體”上有進化，并進行迭代。微創化仍然是產品的進化思路，比如經自然腔道手術機器人。
從更長遠來看，微型化是手術機器人的另一個發展趨勢，先是“體型”更輕巧、使用更便捷，再到膠囊機器人、微納機器人的發展，進一步推動手術無創化，實現“體”更微。
圖表 手術機器人的產品發展趨勢 圖片來源：蛋殼研究院
同時，雖然現在的手術機器人可以做到更精準，但在提升手術效率、縮短整體手術時間上優勢不明顯，這也是未來需要解決的問題，如果能做到準且快還是很有市場空間。
另外，手術機器人邁向自動化和智能化是必然，接下來將向自動化2級和3級邁進，并在技術上做復合，比如復合0級、1級和部分的2級共同邁向第3級。
圖表 手術機器人自動化階段 圖片來源：蛋殼研究院
● 覆蓋核心操作、拓展術式，耗材趨向智能化
從術前到術中，覆蓋全流程核心術式。湖南省醫保局于2022年9月發布了手術機器人的收費政策后，后續有海南、山西、河南跟進。我們預計，在2年左右將迎來全國范圍的收費規范，根據收費政策，只發揮部分功能，特別是非核心術式的產品未來盈利能力十分有限，市場需要的是覆蓋核心術式、輔助全流程的手術機器人。
手術機器人在這一階段將實現應用上的拓展，覆蓋更多術式。面對控價及進院難問題，手術機器人在這一階段將實現功能上的拓展，在技術原理接近的產品上進行合并，實現一機多用、模塊化組合，加強硬件集成能力，不同的部位更換軟件即可，如針對全骨科、泛血管的產品。
另外，針對血管介入手術機器人，耗材的智能化也是趨勢。
目前這個階段更多是操作類復現，影像沒有實現智能化，耗材也是通用耗材；第二階段，影像引導定位，初步實現智能化，耗材有通用和專用，而耗材和手術系統的連接是物理連接；到第三個階段，圖像更加智能化，和手術系統可實現軟硬件連接，并且有智能耗材應用，如傳感器、芯片等，當然，這個過程可能比較久遠。
圖表 血管介入手術機器人的發展趨勢 圖片來源：愛博醫療機器人
● IPO收緊下造血能力是關鍵，長遠看耗材不可或缺
IPO收緊，如何提高盈利能力成重要考核因素。由于手術機器人研發周期長、技術壁壘高，在國內，其盈利預期和上市預期是不匹配的。2023年8月底，IPO收緊政策對手術機器人行業影響較大，盈利能力成了重要考核因素，資本更趨于理性。
收緊的IPO政策可能導致手術機器人行業研發型企業融資渠道受限，另外，IPO的收緊也會讓已經取證的手術機器人公司更加關注企業的資金穩定以及商業化表現，對于企業來說，自身的造血能力將更為關鍵。
長遠來看，耗材是不可或缺的商業模式。從產品看，國內更強調手術機器人的性價比，但同時要遵循國外手術機器人潛在的商業模式，“手術機器人+耗材”是可持續的生態模式。
縱觀全球，骨科領域五大巨頭基本上都在耗材領域有收購行為，另外，從達芬奇手術機器人的發展情況看，其市場規模中，一半以上是耗材。同時，從醫院角度出發，沒有耗材也很難營收。因此，在商業模式上，耗材是尤為重要的一環。
