一、手术机器人定义及分类
手术机器人涉及医学、机械工程、计算机科学、生物力学等多学科和多项高新技术，用于手术影像导航定位和辅助医生进行临床手术。手术机器人按照主要应用领域，又可以划分为骨科、口腔、神经外科等领域的手术机器人。
手术机器人按照产品类别可分为骨科手术机器人、腔镜手术机器人、口腔手术机器人等。
图表1：手术机器人的主要类别
资料来源：Wind、韦伯咨询整理
二、手术机器人行业发展历史及现状
手术机器人的发展最早可以追溯到年，美国洛杉矶一名医生用PUMA完成机器人辅助定位的神经外科活检手术，首次将机器人技术与医学相结合。年，第一台正式手术机器人ROBODOC问世并开始用于临床手术。年，世界领先的手术机器人公司美国直觉外科推出了划时代的机器人产品达芬奇手术机器人用于腹腔镜手术，随后于年获得FDA批准并开始向世界推广。年前后，全球各国家和地区先后进入机器人手术时代，研发出了各个领域具有代表性的产品。年，MAKO旗下骨科手术机器人RIO首次获得FDA上市批准；年，脊柱外科手术机器人Renaissance问世；年，全球首款血管介入手术机器人CorpathGRX获得FDA批准。
中国手术机器人的发展大致可以分为三个阶段。第一阶段是起步阶段（-年）：年，医院与北京航天航空大学机器人研究所联合研发了中国第一台手术机器人“CRAS”；年第二代“CRAS”研制成功；年，国产“CRAS”手术机器人经多次迭代升级获得NMPA认证。
第二阶段是探索阶段（-年）：年第一次引进达芬奇机器人；年，中国首台自主知识产权的“骨科导航机器人”诞生，专门用于脊柱微创手术。第三阶段是创新阶段（年之后）：年，天津大学和中南大学联合研发具有自主知识产权的“妙手S”微创手术机器人；年，香港理工大学成功研发了全球首台内置马达手术机器人“NSRS”，可通过单一切口进入人体进行腹腔手术。目前，手术机器人拓展应用已覆盖更多术式，未来医生可以借助5G、互联网、MR智能眼镜等为患者实施远程手术。
三、手术机器人行业的商业模式
目前，手术机器人的收入主要来源于设备系统销售、器械耗材销售以及服务收入，其商业模式仍在不断探索中。
世界领先的直觉外科公司采用的“系统+耗材+服务”的商业模式，是目前手术机器人行业主流的商业模式，被其他各大手术机器人公司效仿。参考直觉外科收入结构分析，其产品推广初期主要通过销售设备系统产生收入，随着手术机器人入院数量的增长和机器人辅助手术渗透率的提升，与达芬奇适配的机器和配件收入占比由年的30%大幅提高至年上半年的56.7%，服务收入的比重由年的14.8%小幅提高至年上半年的16.6%。
预计未来，当装机量达到一定数量，入院数量接近饱和时，耗材和服务将成为其持续稳健收入增长的最主要来源。直觉外科所采用的模式具有商业合理性，史赛克、捷迈、微创等高值耗材制造厂商均通过骨科手术机器人销售自身耗材产品，构建类似的竞争壁垒。
四、手术机器人行业的市场规模
中国手术机器人市场预计保持较高水平的增长，年中国手术机器人市场规模约51亿人民币，预计未来五年将以42.61%的年复合增长率增长，在年市场规模达到约亿人民币，于年达到约1,亿人民币。
图表2：中国手术机器人市场规模及预测
资料来源：Wind、韦伯咨询整理
五、手术机器人行业驱动因素与发展趋势
手术机器人具备显著的临床价值，中国手术机器人在若干技术领域上已经超越国外产品。在国家对医疗装备的*策扶持下，手术机器人加速产业化进程，降低成本并提升使用效率，未来有望渗透到更多城市。
1、手术机器人临床价值显著
手术机器人可实现高精度手术，为患者提供更为安全高效的治疗；同时，手术机器人可简化手术操作流程，利于医生上手，降低医生培养成本，丰富医疗资源以应对我国庞大的诊疗需求。此外，在某些手术场景下，医生需要身穿沉重铅衣长时间暴露在辐射之下，容易造成职业损伤。利用手术机器人开展手术可以让医生远离辐射环境，优化医生工作体验。
2、医保覆盖范围扩大
近年来，境内各省市针对手术机器人陆续出台若干基本医疗保险*策和商业医疗保险*策，为各类患者接受机器人辅助手术提供支持。该类保险*策不断出台，医保覆盖范围也进一步扩大，*策的陆续执行有望降低患者经济负担，为更多患者主动选择手术机器人辅助手术创造条件。未来随着手术机器人普及程度增加，基本医疗保险也会随之跟进，更多患者将会享受到更好的医疗保险服务。
图表3：手术机器人行业主要*策回顾及梳理
资料来源：Wind、韦伯咨询整理
六、手术机器人行业面临的机遇与挑战
1、行业面临的机遇
受到人口老龄化、国家*策利好、以及深度学习AI算法的应用和机械辅助硬件升级的影响，手术机器人的需求量和供给量在同步提升，未来机器人辅助的手术在规模上将进一步扩大，市场渗透率将持续提升。
（1）人口老龄化
中国老年人口规模庞大，65岁及以上人口为1.90亿人，占比13.50%。老龄化进程加快：-，65岁及以上人口上升了4.63个百分点，对比上个十年，上升幅度提高了2.72个百分点。中国婴儿潮老龄化即将到来：-年出生的3.2亿婴儿潮将于未来10年步入60岁。人口老龄化，将推动患病人群基数的增加和手术数量的上升，扩大手术机器人的市场规模。
（2）*策利好
医疗耗材带量采购已经全面展开，传统骨科植入物受到波及，但骨科手术机器人已在18个省市通过审批可采取自主定价策略，预计未来骨科手术机器人将成为新的创收点。广东、河北、河南等省级医保局陆续推出贴合本地水平的骨科手术机器人收费编码，不断完善收费*策建立行业标准，推动商业化探索，有利于进一步开拓骨科手术机器人的应用。
（3）AI算法和硬件升级
随着人工智能（AI）的发展，应用深度学习的AI算法已被证明在自动识别和视觉处理方面是有效的。采用人工智能指导CT数据3D重建可减少术前规划工作量。除了AI算法上的升级，操作系统硬件上的升级也为手术机器人的发展提供了有力的支撑，目前领先的机器人辅助骨切除水平的准确性已经可以控制在亚毫米级，未来有望得到进一步提升。
2、行业面临的挑战
（1）手术机器人行业竞争激烈
键嘉医疗拥有首个获得NMPA批准的国产全髋关节置换手术机器人产品，膝关节手术机器人产品亦于年1月获得NMPA批准上市。然而现阶段已有大量企业开始布局手术机器人产品，其中大多数厂家以全膝关节置换手术机器人为开发方向，且部分厂家产品已获得NMPA批准上市。除关节手术机器人外，脊柱/创伤外科手术机器人已有美敦力、捷迈邦美等厂家占据大量市场份额并形成先发优势。
此外，国内企业亦在积极布局脊柱/创伤外科手术机器人领域，已有包括天智航、苏州铸正、南京普爱医疗等国内企业的产品获得NMPA批准上市。键嘉医疗开发中的脊柱/创伤外科手术机器人产品预计将在上市时面对较大的市场竞争。
（2）现阶段手术机器人设备价格较昂贵
包括关节手术机器人、脊柱/创伤外科手术机器人、种植牙手术机器人在内的手术机器人设备价格仍较高，医院有能力采购机器人设备并负担后续的耗材、技术服务费用。
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