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手術(shù)機(jī)器人是集醫(yī)學(xué)、機(jī)械學(xué)、生物力學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科于一體的醫(yī)療器械產(chǎn)品。手術(shù)機(jī)器人通過(guò)清晰的成像系統(tǒng)和靈活的機(jī)械臂,以微創(chuàng)的手術(shù)形式協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行復(fù)雜的外科手術(shù),完成術(shù)中定位、切斷、穿刺、止血、縫合等操作?,F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于普外科、泌尿外科、心血管外科等多個(gè)領(lǐng)域。
背景
以腔鏡手術(shù)機(jī)器人為例,手術(shù)機(jī)器人通常由手術(shù)控制臺(tái)、配備機(jī)械臂的手術(shù)車及影像推車組成。
手術(shù)機(jī)器人組成
來(lái)源:直覺(jué)外科官網(wǎng)
實(shí)際使用過(guò)程中,外科醫(yī)生坐在手術(shù)控制臺(tái),根據(jù)進(jìn)入患者體內(nèi)的微型攝像頭傳回的手術(shù)部位三維影像,操控機(jī)械臂、手術(shù)器械及攝像頭的移動(dòng),來(lái)完成手術(shù)。手術(shù)機(jī)器人的機(jī)械臂可以模擬人類的手臂,將操作傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu),在腹腔內(nèi)完成精細(xì)的手術(shù)操作,同時(shí)可以通過(guò)算法過(guò)濾人手本身的震顫。
手術(shù)機(jī)器人作為一種多學(xué)科交叉的醫(yī)療器械,主要的功能模塊包括人機(jī)交互與顯示、醫(yī)學(xué)圖像、系統(tǒng)軟件、機(jī)器人裝置、定位裝置,涉及學(xué)科包括力學(xué),計(jì)算機(jī)科學(xué),機(jī)械科學(xué),微電子學(xué),臨床醫(yī)學(xué)等。
手術(shù)機(jī)器人功能模塊圖如下:
手術(shù)機(jī)器人模塊組成
來(lái)源:貝殼研究院
手術(shù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈主要分為原材料,核心零部件,機(jī)身組裝和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。所有環(huán)節(jié)中壁壘最高的三大核心零部件分別是伺服電機(jī)、減速器和控制器。在機(jī)器人成本構(gòu)成中,減速器、伺服電機(jī)、控制器分別占35%、20%、15%,合計(jì)占比達(dá)70%。
手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈
來(lái)源:貝殼研究院
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)這三大核心零部件的技術(shù)水平有較大差距,難以滿足中游企業(yè)的生產(chǎn)需求,因此三大核心零部件主要從美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口,整體議價(jià)能力低。
伺服電機(jī):是機(jī)器人的“神經(jīng)”,需要通過(guò)它來(lái)完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng),伺服電機(jī)主要布置于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)中,在手術(shù)機(jī)器人中主要以直流電機(jī)為主。目前日本和歐美企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占有率僅有10%,中國(guó)主要生產(chǎn)低端伺服電機(jī),現(xiàn)階段對(duì)歐美和日本依賴程度較大。
減速器:機(jī)器人減速器用于提高機(jī)器人的動(dòng)作精確度,由于提供動(dòng)力的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速很高,這與手術(shù)機(jī)器人細(xì)致化的操作模式相沖突,這就需要減速器來(lái)使輸出功率變小。每一個(gè)電機(jī)都需要一臺(tái)減速器與之匹配。減速器的性能決定了機(jī)器人操作的精確度和壽命。主要分為RV減速器與諧波減速器,目前全球75%的精密減速器市場(chǎng)被日本的納博特斯克和哈默納科占據(jù),剩余的25%的市場(chǎng)由德國(guó)、意大利和美國(guó)瓜分。
控制器:控制器是手術(shù)機(jī)器人最為核心的零部件,相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”,負(fù)責(zé)接收各個(gè)組件的信號(hào),并向機(jī)器人發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令,對(duì)機(jī)器人性能具有決定性影響,機(jī)器人的活動(dòng)自由度越高,對(duì)控制器的性能要求就越高。
發(fā)展史
外科手術(shù)機(jī)器人最早出現(xiàn)于1985年,美國(guó)洛杉磯醫(yī)院的醫(yī)生使用PUMA 560完成了機(jī)器人輔助定位的神經(jīng)外科腦部活檢手術(shù),這是機(jī)器人第一次參與到手術(shù)當(dāng)中。
PUMA 560
來(lái)源:Hsien-I Lin
1996年Computer Motion公司推出了Aesop和Zeus(宙斯)兩款微創(chuàng)機(jī)器人。
Aesop機(jī)器人具有虛擬關(guān)節(jié),醫(yī)生可以通過(guò)腳踏開(kāi)關(guān)或聲控裝置操縱腔鏡的機(jī)械臂,可以代替手術(shù)助手控鏡、定位,雖然不能獨(dú)立執(zhí)行指令進(jìn)行手術(shù)操作,但是邁出了機(jī)器人進(jìn)入外科手術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵一步。
Zeus機(jī)器人由3只機(jī)械臂,醫(yī)生操作臺(tái)和計(jì)算機(jī)控制器組成。手術(shù)時(shí),醫(yī)生坐在操作臺(tái)前,觀察二維或三維手術(shù)圖像,其中1個(gè)機(jī)械臂可通過(guò)聲控交互方式操縱腔鏡,另外2個(gè)則裝有“微腕”(micro Wrist)腔鏡器械,在醫(yī)生控制下操作手術(shù)器械。2003年該公司被并入直覺(jué)外科。
宙斯手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:Spiral Imperial
2000年之后的10年間直覺(jué)外科開(kāi)啟了稱霸腔鏡手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的時(shí)代。2000年推出了第一代Da Vinci系統(tǒng),到2009年該產(chǎn)品完成兩次迭代。隨后直覺(jué)外科相繼推出了Da Vinci Xi系統(tǒng)、Da Vinci X系統(tǒng)以及單孔手術(shù)機(jī)器人Da Vinci sp系統(tǒng)。
直覺(jué)外科腔鏡手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:直覺(jué)外科官網(wǎng)
2010年之后除去腔鏡手術(shù)機(jī)器人,應(yīng)用于其他科室的手術(shù)機(jī)器人開(kāi)始出現(xiàn),主要以骨科機(jī)器人、泛血管手術(shù)機(jī)器人為代表。
手術(shù)機(jī)器人優(yōu)勢(shì)
相比傳統(tǒng)手術(shù)方式,手術(shù)機(jī)器人具有以下優(yōu)勢(shì):
1
減少手術(shù)傷口、術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)后恢復(fù)快
與開(kāi)放手術(shù)的大切口相比,病人在機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)中一般僅有一個(gè)或幾個(gè)小切口,切口用于放入手術(shù)器械。這一方式可以減少手術(shù)過(guò)程中的失血量,精細(xì)的操作可以避免對(duì)手術(shù)位置以外的區(qū)域造成損傷。
2
靈活的機(jī)械臂
手術(shù)機(jī)器人手臂通??蓪?shí)現(xiàn)6個(gè)自由度的操作,將算法和機(jī)器人操作端體積微小的特點(diǎn)結(jié)合,醫(yī)生可以通過(guò)機(jī)械臂完成非常精細(xì)的操作,相比傳統(tǒng)手術(shù)在面對(duì)狹小操作面時(shí)難以解決的情況,手術(shù)機(jī)器人則可以很好的克服。
3
手術(shù)的視野和精準(zhǔn)度
手術(shù)機(jī)器人的成像系統(tǒng)可以提供帶有自然視覺(jué)景深的三維高清圖像。同時(shí)數(shù)字變焦功能可以使操作視野放大,幫助醫(yī)生精準(zhǔn)的識(shí)別組織,保障手術(shù)的順利進(jìn)行。
4
震顫濾除功能
在傳統(tǒng)手術(shù)中,醫(yī)生無(wú)法避免地會(huì)將操作時(shí)固有的震動(dòng)通過(guò)器械傳導(dǎo)到患者,所以在手術(shù)過(guò)程中醫(yī)生需要精力高度集中。而手術(shù)機(jī)器人可以通過(guò)計(jì)算機(jī)算法自動(dòng)過(guò)濾醫(yī)生手部固有的震顫,降低操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。
5
為醫(yī)生提供更好的保護(hù)
醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常面臨職業(yè)暴露的風(fēng)險(xiǎn)。手術(shù)機(jī)器人帶有可指示植入物放置位置的光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng),大幅減少X光片的使用,從而減少醫(yī)生的輻射暴露傷害。手術(shù)機(jī)器人避免醫(yī)生和病人直接地接觸,減少了手術(shù)醫(yī)生的感染風(fēng)險(xiǎn)。
6
加速外科醫(yī)生的學(xué)習(xí)
借助手術(shù)機(jī)器人具有震顫過(guò)濾、三維高清圖像及高靈活度的特點(diǎn),外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)時(shí)會(huì)更為方便,同時(shí)可以降低醫(yī)生的疲憊度。與在傳統(tǒng)微創(chuàng)傷手術(shù)中手眼協(xié)調(diào)受到影響相比,機(jī)器人微創(chuàng)傷手術(shù)允許外科醫(yī)生直觀地操作器械,該等功能亦縮短了外科醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線。手術(shù)機(jī)器人的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)也降低了外科醫(yī)生因長(zhǎng)期不適及疲憊而遭受職業(yè)病的可能性。
分類
根據(jù)手術(shù)機(jī)器人適用的手術(shù)部位和功能,產(chǎn)品可以分為腔鏡手術(shù)機(jī)器人、骨科手術(shù)機(jī)器人、泛血管手術(shù)機(jī)器人、經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人和經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人。
腔鏡手術(shù)機(jī)器人
腔鏡手術(shù)機(jī)器人為手術(shù)機(jī)器人中最大的細(xì)分市場(chǎng),可以完成各種復(fù)雜的微創(chuàng)手術(shù)。腔鏡手術(shù)機(jī)器人通常包括外科醫(yī)生的控制臺(tái)、一臺(tái)患者側(cè)的手術(shù)車和一套影像系統(tǒng)。患者側(cè)手術(shù)車由持有腔鏡和配套手術(shù)器械的機(jī)械臂組成。腔鏡可以把患者體內(nèi)的畫面?zhèn)鬟f給外科醫(yī)生,機(jī)械臂則模擬醫(yī)生的雙手,在醫(yī)生的控制下在患者體內(nèi)完成手術(shù)。
圖邁?Toumai?腔鏡手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:微創(chuàng)機(jī)器人官網(wǎng)
腔鏡手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于外科手術(shù)當(dāng)中,包括泌尿外科、婦科、胸外科和普外科。機(jī)器人輔助手術(shù)已經(jīng)成為許多泌尿外科基本的金標(biāo)準(zhǔn),例如機(jī)器人輔助的前列腺癌根治術(shù)(RALRP)。
泌尿外科:由于前列腺的特殊解剖位置,位于盆腔深部,傳統(tǒng)開(kāi)放式手術(shù)常造成較大損傷、出血多、并發(fā)癥多的情況。而機(jī)器人輔助的前列腺切除術(shù)出血量最少,減少了輸血風(fēng)險(xiǎn)。
婦科:婦科腔鏡手術(shù)已經(jīng)被廣泛接納,目前已經(jīng)應(yīng)用于包括子宮內(nèi)膜癌、子宮頸癌等幾乎所有婦科的良惡性疾病的手術(shù)治療中。截止2019年底,中國(guó)大陸已經(jīng)實(shí)施超過(guò)1.6萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人輔助的婦科手術(shù)。
胸外科:機(jī)器人輔助手術(shù)在胸外科的應(yīng)用起步較晚,由于胸腔中大血管與重要器官密集,操作困難風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。但機(jī)器人依舊在控制術(shù)中出血、縮短手術(shù)時(shí)間和術(shù)后并發(fā)癥控制上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)已被應(yīng)用于肺葉切除術(shù)、胸腺瘤切除術(shù)、食管癌根治術(shù)等。
普外科:普外科涉及的手術(shù)種類眾多,應(yīng)用范圍也較為廣泛,機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在各個(gè)手術(shù)中的安全性和有效性都達(dá)到甚至超越了傳統(tǒng)腔鏡技術(shù),但是機(jī)器人手術(shù)的費(fèi)用會(huì)高于傳統(tǒng)腔鏡。目前機(jī)器人已經(jīng)應(yīng)用于肝膽胰手術(shù)、胃腸手術(shù)和甲狀腺手術(shù)。
腔鏡手術(shù)機(jī)器人現(xiàn)有四臂和單孔兩種類型。四臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人,擁有四條機(jī)械臂,其中一條機(jī)械臂上會(huì)裝配內(nèi)窺鏡,剩余三個(gè)臂上會(huì)根據(jù)手術(shù)需求安裝具體的手術(shù)微器械,使用時(shí)需要在患者身上開(kāi)四個(gè)切口用于放入操作器械。單孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人僅需要在患者身上開(kāi)一個(gè)切口,所有的操作器械都從這一個(gè)孔進(jìn)入患者體內(nèi)。因此通過(guò)單孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人的患者術(shù)后恢復(fù)更具優(yōu)勢(shì)。
骨科手術(shù)機(jī)器人
骨科手術(shù)機(jī)器人用于輔助骨科手術(shù),其帶來(lái)的好處包括定制更加精準(zhǔn)的三維術(shù)前方案、手術(shù)部位更清楚、減少震顫和提高手術(shù)精準(zhǔn)度。使用骨科手術(shù)機(jī)器人有助于減少對(duì)正常骨骼和組織的損傷、減少出血、縮短住院時(shí)間及加快康復(fù)。
骨科手術(shù)機(jī)器人由主控臺(tái)、機(jī)械臂和光學(xué)跟蹤系統(tǒng)三大塊組成,手術(shù)過(guò)程中醫(yī)生在主控臺(tái)根據(jù)影像設(shè)備掃描得到的患者損傷部位圖像,確定手術(shù)螺釘方向、入點(diǎn)及深度完成手術(shù)設(shè)計(jì)。術(shù)中機(jī)械臂可以輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)區(qū)域精確定位,同時(shí)光學(xué)跟蹤系統(tǒng)會(huì)對(duì)位置進(jìn)行實(shí)地監(jiān)控,當(dāng)定位出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí),可以引導(dǎo)機(jī)械臂自動(dòng)糾錯(cuò)。
鴻鵠?骨科手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:來(lái)微創(chuàng)機(jī)器人官網(wǎng)
目前骨科手術(shù)機(jī)器人主要應(yīng)用于三類手術(shù),關(guān)節(jié)置換手術(shù)、脊柱手術(shù)和骨科創(chuàng)傷手術(shù)。其中機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換手術(shù)在這三個(gè)手術(shù)中應(yīng)用的最為廣泛,具體可以分為全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(TKA)、單髁間膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(UKA)和全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(THA)。
骨科手術(shù)機(jī)器人分類
來(lái)源:貝殼研究院
泛血管手術(shù)機(jī)器人
泛血管手術(shù)機(jī)器人用于治療心臟、腦部或外周血管系統(tǒng)中的血管或相關(guān)器官疾病。在泛血管手術(shù)中,外科醫(yī)生穿刺患者的皮膚,將穿刺針和穿刺鞘依次插入大血管,然后將長(zhǎng)而細(xì)的導(dǎo)絲引導(dǎo)至血管,最終到達(dá)心臟、腦部或外周血管系統(tǒng)的目標(biāo)部位。不同類型的儀器可放置于導(dǎo)管頂端作不同用途(如放置植入物或收集樣本)。主要由機(jī)械裝置與控制系統(tǒng)、圖像導(dǎo)航和力反饋系統(tǒng)組成。
泛血管手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:愛(ài)博醫(yī)療官網(wǎng)
泛血管手術(shù)機(jī)器人通常包括外科醫(yī)生的控制臺(tái)、遙距導(dǎo)管操縱器以及可轉(zhuǎn)向的引導(dǎo)導(dǎo)管。外科醫(yī)生在手術(shù)控制臺(tái)的顯示器上觀看X光掃描來(lái)觀察導(dǎo)管在血管內(nèi)地移動(dòng),并使用操縱器遠(yuǎn)距離控制導(dǎo)管移動(dòng)。
機(jī)器人輔助泛血管手術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以使外科醫(yī)生免受過(guò)度X光輻射,因?yàn)橥饪漆t(yī)生的控制臺(tái)可以遠(yuǎn)距離放置在與手術(shù)室分離的房間。此外,泛血管手術(shù)機(jī)器人也提供了更好的視野,有助于切開(kāi)主動(dòng)脈并讓導(dǎo)管植入更準(zhǔn)確。
經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人
經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人是指通過(guò)人體的呼吸道、食道等自然路徑進(jìn)入目標(biāo)位置,并控制其進(jìn)行診斷或手術(shù)的機(jī)器人。現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于如支氣管鏡檢查(肺檢查)、結(jié)腸鏡檢查(腸道檢查)及胃鏡檢查(胃檢查)。經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人為目標(biāo)部位提供了更清晰的視野,使外科醫(yī)生能夠更靈巧地操作工具。
Hominis手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:Memic官網(wǎng)
因?yàn)槭中g(shù)過(guò)程中機(jī)器人通過(guò)人體自有的腔道進(jìn)入到手術(shù)部位,所以在皮膚上不會(huì)留下切口。以色列Memic公司的Hominis手術(shù)機(jī)器人在美國(guó)已經(jīng)用于婦科手術(shù)治療,該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)疤痕手術(shù)。
經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人
經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人用于經(jīng)皮穿刺手術(shù),其主要為收集組織樣本以用于后續(xù)的診斷程序,如檢測(cè)早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌。在活檢程序中,組織樣本從疑似目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)中取出,以便進(jìn)一步進(jìn)行病理檢查。
傳統(tǒng)活檢法依賴放射科醫(yī)生手動(dòng)插入針頭,而機(jī)器人輔助法使用的機(jī)械臂可以提供更高的剛強(qiáng)度及精準(zhǔn)度,使針頭連同組織樣本的回路更加準(zhǔn)確。應(yīng)用核磁共振、超聲波及CT等成像技術(shù)將目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)定位,并使用影像反饋引導(dǎo)針頭到達(dá)目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)。
微創(chuàng)經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人
來(lái)源:微創(chuàng)官網(wǎng)
手術(shù)機(jī)器人業(yè)務(wù)模式
手術(shù)機(jī)器人的銷售包括機(jī)器人系統(tǒng)、手術(shù)耗材和服務(wù)費(fèi)用。
系統(tǒng):手術(shù)機(jī)器人本身,包括硬件和軟件。企業(yè)以一次性的價(jià)格向醫(yī)院售出手術(shù)機(jī)器人。
耗材:手術(shù)過(guò)程中與機(jī)器人配套使用的器械,例如鑷子、剪刀及無(wú)菌保護(hù)罩等,耗材的銷售伴隨著機(jī)器人使用的全周期。
服務(wù):與手術(shù)機(jī)器人銷售相關(guān)的服務(wù),包括技術(shù)培訓(xùn)以及軟件升級(jí)。
以美國(guó)直覺(jué)外科為例,根據(jù)公司2021年年報(bào)信息,耗材的銷售占比已經(jīng)超過(guò)機(jī)器人系統(tǒng),成為公司主要的收入來(lái)源。
直覺(jué)外科2021年?duì)I收分類
來(lái)源:直覺(jué)外科年報(bào)
系統(tǒng)(即整機(jī))費(fèi)用為50-250萬(wàn)美元,計(jì)算2019-2021年均值約為167萬(wàn)美元每臺(tái);手術(shù)耗材費(fèi)用隨手術(shù)量增長(zhǎng)而增長(zhǎng),平均600-3500美元/臺(tái)手術(shù);服務(wù)費(fèi)主要為維修、培訓(xùn)等,8-19萬(wàn)美元/年。2019-2021年,耗材收入占比分別為54%、56%、54%,占比較高,且隨手術(shù)量的增加而持續(xù)增長(zhǎng),公司整機(jī)鋪設(shè)后仍有持久的盈利。
手術(shù)機(jī)器人收入構(gòu)成
來(lái)源:浙商證券研報(bào)
公司在銷售系統(tǒng)初期就與客戶簽訂維修及培訓(xùn)服務(wù)協(xié)議,該協(xié)議一般3~4年更新。通過(guò)初期銷售或者租賃的方式公司可以一次性完成渠道鋪貨,后期以耗材銷售和維修服務(wù)的方式持續(xù)為公司帶來(lái)收入,且相對(duì)系統(tǒng)收入更具有持續(xù)性。
發(fā)展推動(dòng)因素
政策
手術(shù)機(jī)器人因?yàn)槠涓甙旱馁?gòu)買價(jià)格以及后續(xù)的維護(hù)投入,加之手術(shù)費(fèi)用相比傳統(tǒng)手術(shù)開(kāi)銷要大,而且早期市場(chǎng)基本被外國(guó)企業(yè)壟斷,較高的行業(yè)門檻,這些不利因素阻礙了手術(shù)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的普及。
但隨著國(guó)內(nèi)不斷出臺(tái)相關(guān)促進(jìn)政策,以及醫(yī)保政策的傾斜和國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)上的不斷突破,手術(shù)機(jī)器人滲透率有望進(jìn)一步提升。
相關(guān)促進(jìn)政策如下:
手術(shù)機(jī)器人相關(guān)政策
來(lái)源:貝殼研究院
為了應(yīng)對(duì)手術(shù)機(jī)器人相對(duì)高昂的手術(shù)費(fèi)用,2021年2月工信部發(fā)布的《醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025)》征求意見(jiàn)稿中提到,鼓勵(lì)有條件的地方對(duì)相關(guān)醫(yī)療裝備在醫(yī)保支付、付費(fèi)定價(jià)等方面先行嘗試,推動(dòng)手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。其中上海和北京先行試點(diǎn)將手術(shù)機(jī)器人納入醫(yī)保支付。
手術(shù)機(jī)器人醫(yī)保支付范圍
來(lái)源:貝殼研究院
醫(yī)保政策的支持可以大幅減輕患者選擇手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),這一定程度上會(huì)加速手機(jī)器人的普及。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
對(duì)于醫(yī)院方來(lái)說(shuō),手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)化了手術(shù)室人員配備,提升了整體的工作效率。以達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人為例,在一臺(tái)手術(shù)中僅需要4人就可以完成,相比傳統(tǒng)手術(shù)減少了30%的人員需求。
對(duì)于患者一方來(lái)說(shuō),通過(guò)對(duì)比機(jī)器人與傳統(tǒng)腔鏡術(shù)中以及術(shù)后情況可以發(fā)現(xiàn):
機(jī)器人與傳統(tǒng)腔鏡術(shù)中以及術(shù)后對(duì)比
來(lái)源:浙商證券研報(bào)
使用手術(shù)機(jī)器人術(shù)后的并發(fā)癥發(fā)生概率明顯低于腔鏡組、愈后更好,對(duì)應(yīng)的術(shù)后住院時(shí)間更短平均減少2.2天。在不考慮手術(shù)費(fèi)用的影響下,機(jī)器人組在手術(shù)效果上面有著明顯優(yōu)勢(shì)。
在手術(shù)機(jī)器人高清三維放大成像、系統(tǒng)自動(dòng)過(guò)濾手部震顫、精準(zhǔn)操控的輔助下,醫(yī)生可以進(jìn)行難度更大的手術(shù),為患者治療創(chuàng)造了更多的可能。泛血管機(jī)器人還可以使醫(yī)生脫下厚重的鉛衣,避免輻射對(duì)醫(yī)生造成傷害。
市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)Frost&Sullivan的數(shù)據(jù),全球手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將由2015年的30億美元增長(zhǎng)至2020年的83億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為22.6%。預(yù)計(jì)全球手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)將會(huì)繼續(xù)維持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭,于2026年達(dá)到336億美元,自2020年起復(fù)合增長(zhǎng)率為26.2%。
全球手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
根據(jù)2020年Frost&Sullivan的資料顯示,美國(guó)和歐洲為手術(shù)機(jī)器人的主要市場(chǎng),其中美國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為46億美元占全球市場(chǎng)份額的55.1%,歐洲市場(chǎng)規(guī)模為18億美元占比為21.4%。雖然我國(guó)有著龐大的患者人數(shù)規(guī)模,但是手術(shù)機(jī)器人的普及率并不高,市場(chǎng)規(guī)模僅為4億美元占比為5.1%。
2020年手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)份額分布
來(lái)源:Frost&sullivan
腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
目前,腔鏡手術(shù)機(jī)器人為手術(shù)機(jī)器人最大的細(xì)分市場(chǎng),廣泛應(yīng)用于包括泌尿外科、婦科、普外科等外科手術(shù)中,且相比傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)有著明顯優(yōu)勢(shì)。我國(guó)進(jìn)行機(jī)器人輔助腔鏡手術(shù)的時(shí)間較美國(guó)晚。經(jīng)過(guò)數(shù)年時(shí)間的發(fā)展2015年到2020年間中國(guó)進(jìn)行機(jī)器人輔助腔鏡手術(shù)的數(shù)量由11,445例增加至47,379例,復(fù)合增長(zhǎng)率為32.9%。
2016年至2020年全球腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模從27.1億美元增加至52.5億美元,預(yù)計(jì)到2026年這一數(shù)字將達(dá)到180.1億美元。中國(guó)腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在2020年時(shí)約為3.18億美元,預(yù)計(jì)到2026年這一數(shù)字將增長(zhǎng)至23.15億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到39.2%。
中國(guó)腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
目前國(guó)內(nèi)的腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)主要由美國(guó)的直覺(jué)外科占領(lǐng),國(guó)內(nèi)廠商中威高的妙手-S手術(shù)機(jī)器人2021年10月獲得藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市,成為國(guó)產(chǎn)第一款獲批上市的產(chǎn)品。此外微創(chuàng)機(jī)器人、思哲睿的腔鏡手術(shù)機(jī)器人已獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證,術(shù)銳機(jī)器人的腔鏡手術(shù)機(jī)器人處于臨床試驗(yàn)階段,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲批上市產(chǎn)品稀缺。
國(guó)內(nèi)的腔鏡手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品
來(lái)源:貝殼研究院
腔鏡手術(shù)機(jī)器人因?yàn)槠涠嘞到y(tǒng)整合以及復(fù)雜機(jī)械構(gòu)造的特點(diǎn),在研發(fā)階段需要投入大量的資金,因此具有較高的進(jìn)入門檻,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相對(duì)較少。對(duì)于企業(yè)而言能否率先拿到注冊(cè)許可順利進(jìn)入市場(chǎng)就至關(guān)重要。
骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
全球關(guān)節(jié)置換手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模保持快速增長(zhǎng),主要受到關(guān)節(jié)炎患病率上升的推動(dòng)。美國(guó)于1990年代開(kāi)始進(jìn)行機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換手術(shù),我國(guó)在2016年完成首例機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換手術(shù)。
根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),全球骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模從2016年的2.6億美元增加至2020年的13.9億美元。自2020年起我國(guó)骨科手術(shù)機(jī)器人的數(shù)量將從17臺(tái)增加至2026年的788臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模也將從0.15億美元增長(zhǎng)到2026年的3.32億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為68%。
中國(guó)骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
與腔鏡手術(shù)機(jī)器人賽道中美國(guó)的直覺(jué)外科(達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng))長(zhǎng)期處于絕對(duì)壟斷的境遇不同,骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域整體呈現(xiàn)多強(qiáng)角力的格局。國(guó)外以史賽克、強(qiáng)生、捷邁邦美、施樂(lè)輝、美敦力等為主,對(duì)比之下,我國(guó)骨科手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步較晚,多數(shù)企業(yè)仍處于發(fā)展初期,如天智航、微創(chuàng)醫(yī)療(旗下微創(chuàng)機(jī)器人)、威高集團(tuán)、羅森博特、三壇醫(yī)療等。
骨科手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品
來(lái)源:貝殼研究院
泛血管手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
全球每年進(jìn)行大量泛血管手術(shù)。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),手術(shù)數(shù)量由2015年的1130萬(wàn)例增加至2020年的1430萬(wàn)例,并預(yù)期將以8.1%的復(fù)合年增長(zhǎng)率由2020年進(jìn)一步增至2026年的2290萬(wàn)例。市場(chǎng)規(guī)模也將從2020年的3140萬(wàn)美元增加至2026年的16.1億美元。
泛血管機(jī)器人的發(fā)展尚處于早期階段,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有產(chǎn)品獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)的審批。預(yù)計(jì)從2022年開(kāi)始陸續(xù)會(huì)有產(chǎn)品獲批上市,到2026年國(guó)內(nèi)泛血管機(jī)器人裝機(jī)數(shù)量將達(dá)到595臺(tái),復(fù)合增長(zhǎng)率為148%。預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的2,990萬(wàn)元增加到2026年的11.7億元。
泛血管手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
泛血管手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品
來(lái)源:貝殼研究院
經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
2015年起全球經(jīng)自然腔道手術(shù)數(shù)量由21,100萬(wàn)例增加到2020年的28,650萬(wàn)例,預(yù)計(jì)未來(lái)將以8.5%的復(fù)合增長(zhǎng)率增加至2026年的46,730萬(wàn)例(數(shù)據(jù)包含非機(jī)器人輔助的經(jīng)自然腔道手術(shù))。機(jī)器人輔助的經(jīng)自然腔道手術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的7,560萬(wàn)美元增加至2026年的17.9億美元。
目前經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人還未進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),國(guó)內(nèi)的研發(fā)起步也相對(duì)較晚,尚無(wú)獲批上市的手術(shù)機(jī)器人。預(yù)計(jì)從2023年開(kāi)始手術(shù)數(shù)量有望開(kāi)始增加,市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期到達(dá)4,745萬(wàn)元,到2026年有望增長(zhǎng)至8.4億美元。
自然腔道機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
全球現(xiàn)階段只有3臺(tái)經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品獲批上市,分別是MedRobotics的FLex、強(qiáng)生的Monarch和直覺(jué)外科的Ion。國(guó)內(nèi)微創(chuàng)機(jī)器人的產(chǎn)品尚處于臨床前階段。
經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
經(jīng)皮穿刺作為診斷和治療的常規(guī)程序,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,預(yù)計(jì)未來(lái)將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)速度。2015年全球共進(jìn)行了570萬(wàn)例手術(shù),預(yù)計(jì)這一數(shù)字到2026年將增長(zhǎng)到1210萬(wàn)例。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),2020年全球經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為3.8億美元,預(yù)計(jì)到2026年將增長(zhǎng)至14.9億美元。
國(guó)內(nèi)經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人數(shù)量和手術(shù)進(jìn)行臺(tái)數(shù)未來(lái)都將穩(wěn)步增加。2020年我國(guó)的機(jī)器人裝機(jī)臺(tái)數(shù)為20臺(tái),預(yù)計(jì)2026年將增加至244臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模也將由1.4億元增長(zhǎng)至17.1億元。
經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:Frost&sullivan
在我國(guó),2014年已有經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人獲批進(jìn)入市場(chǎng),2015年以來(lái),國(guó)內(nèi)經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)波動(dòng)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),我國(guó)手術(shù)機(jī)器人總市場(chǎng)中,經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人的份額占比位居第三,但與腔鏡手術(shù)機(jī)器人、骨科手術(shù)機(jī)器人相比,市場(chǎng)份額占較小,僅為5%。
在全球范圍內(nèi),經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人生產(chǎn)商主要是新加坡Biobot、新加坡NDR、奧地利ISYS、印度Perfint Healthcare等。
在我國(guó),印度Perfint Healthcare生產(chǎn)的兩款經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人于2014年在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲批上市。除此之外,國(guó)內(nèi)企業(yè)微創(chuàng)機(jī)器人與新加坡Biobot以及NDR合作研發(fā)經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人,國(guó)內(nèi)企業(yè)磅客策醫(yī)療已有泌尿、肝膽、醫(yī)美穿刺手術(shù)機(jī)器人多條產(chǎn)品管線。
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