2021年12月 中国腔镜手术机器人和骨科手术机器人行业深度报告 静待远航 手术机器人可以实现远高于人类能力的对手术器械的精准操控，为微创外科带来更高的手术精度和灵敏度。2020年腔镜手术机器人和骨科手术机器人约占中国手术机器人市场的85%，所以此报告将重点深度分析这两类手术机器人，主要涵盖它们的海外发展史，核心技术，竞争格局，行业政策，市场驱动，主要风险，市场规模预测，直觉外科（ISRG）的复盘和微创机器人(2252.HK)的估值等。与市场主流乐观看法不同，我们短中期仅谨慎乐观，因为我们在看到国产机器人已突破核心技术限制和临床对腔镜和骨科机器人存在巨大需求的同时，也认为配额的限制，国产腔镜机器人性能和达芬奇机器人性能的差距，以及核心零部件的无法国产化和较高的设备耗材价格会在短中期影响行业增长。 手术机器人将给未来微创外科手术带来巨大改变 手术机器人是一种先进的医疗设备，凭借微创伤手术及相关底层技术的发展而发明。手术机器人被用于微创伤手术领域中实现高于人类能力的对手术器械的精准操控，其开发已成功克服开放手术及传统微创伤手术的众多限制。未来，随着人工智能、人机交互技术及5G通讯的进步，手术机器人有望扩展到更多的外科专业并实现智能远程控制，与更高的手术精准度和灵敏度及，极大地改变未来外科手术的方式。 国产腔镜手术机器人已突破技术壁垒，等待配额政策放开 由于手术机器人突出的临床优势，我们看到未来临床对其巨大的需求。中国目前仅有达芬奇Si/Xi和威高妙手S获批上市。直觉外科是全球腔镜手术机器人龙头，拥有超过4000项专利的使用权和超过2000项自有专利，覆盖了腔镜机器人各大核心技术，已经构筑了深度护城河。但是国产腔镜手术机器人已经突破了核心技术的限制，包括手臂设计，远心不动点机构设计，控制系统的硬件和软件，主从控制的空间映射算法和手术微器械的设计。不过国产腔镜机器人仍然在专利积累，灵敏度，灵活性，临床表现等方面落后于达芬奇，并且核心零部件（伺服电机和精密减速器）仍难以国产化，需要依赖进口。另外腔镜手术机器人在中国属于乙类大型医疗设备，医院端的配置受到约束，未来短中期装机量存在较大不确定性。当前腔镜机器人的设备，耗材（无医保报销）和服务费价格较高也可能限制其推广。综合考虑以上因素，我们预测中国2030年腔镜手术机器人市场规模（按出厂价）约为Rmb89亿，2021-2030年复合增速约为15.1%。 国产骨科手术机器人已破茧成蝶，振翅欲翔 骨科机器人进一步分为关节手术机器人，脊柱手术机器人和创伤手术机器人。我们认为骨科机器人能切实解决临床痛点，提高临床效果。天玑（国产脊柱和创伤通用型机器人）在技术层面已达国际一流水平（精度亚毫米，适应症涵盖脊柱全节段，解决了多模骨科医学影像兼容问题）。随着老龄化的进展，骨科植入物的集采降价和当前中国人均骨科植入物植入量远低于发达国家，我们预计未来人均可支配收入的提升可以将骨科机器人的巨大临床优势转化为临床需求。但同时我们也看到中国骨科机器人市场的主要风险，包括潜在配额管制，竞争加剧，核心零部件（手术臂和光学跟踪相机）依赖进口，临床费用普遍比传统术式更贵和医生接受度不足。综合考虑，我们估算中国骨科机器人市场2021-2030年复合增速约为29.1%，到2030年市场规模（按出厂价）约为Rmb30.7亿。骨科增速快于腔镜主要由于腔镜受到配额政策限制，而骨科机器人市场绝对体量仍将远小于腔镜市场，主要因为骨科设备收入为主（而腔镜的存量设备会带来持续的耗材收入）并且腔镜机器人应用的科室更多。 研究部 何霜霖 harry.he@fosunhn.net 2021年12月 核心观点 腔镜手术机器人 1. 国产腔镜手术机器人已经突破核心底层技术，包括从手臂设计，远心不动点机构设计，控制系统的硬件和软件，主从控制的空间映射算法和手术微器械的设计。国产腔镜手术机器人仍然在专利积累，操作灵敏度，灵活性和临床表现等方面落后于达芬奇。 2. 我们估算中国2030年腔镜手术机器人市场规模（按出厂价）为Rmb89亿，2021-2030年复合增速约15.1%。预计到2026/2030年累计装机量约为494台（约每4家三甲医院配置一台）和994台（约每2家三甲医院配置一台）。由于手术微器械和手术臂为闭环系统，我们暂且不考虑耗材的集采风险。我们预计中国腔镜市场中耗材占比未来长期在70%以上，与美国市场结构相似（2020年，耗材及服务占美国腔镜机器人市场的~75%）。 3. 我们认为在不考虑配额政策限制的情况下，临床对腔镜手术机器人有巨大需求，基于以下5个原因：1）人口老龄化；2）外科适应症拓展。达芬奇手术种类约46%仍为泌尿外科，说明泌尿外科以外的科室还有巨大拓展空间；3）腔镜机器人优势明显，随着人均可支配收入增长，预计渗透率提升（达芬奇2020年底中国装机量约189台，渗透率约0.5%，vs. 美国2020年渗透率约13.3%）；4）2018年至2020年三年期间，在美国由一台腔镜手术机器人辅助进行的手术每年平均为240例，而中国的年度平均手术数量为299例，原因为中国手术机器人的供应有限，这一差距表明腔镜手术机器人在中国的需求具有巨大的增长潜力；5）政策支持，比如国家发改委2017年1月发布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016版），明确认定腹腔、胸腔、泌尿、骨科、介入等手术辅助机器人及其配套微创伤手术器械为战略新兴产业重点产品；国家发改委于2017年12月发布《高端医疗器械和药品关键技术产业化实施方案（2018–2020年）》，鼓励腔镜手术机器人。 4. 我们预期腔镜手术机器人配额限制会放开，但放开的进度和程度存在较大不确定性，主要考虑以下4个因素：1）机器人辅助腔镜手术优势明显；2）腔镜手术机器人临床需求大；3）当国产腔镜机器人发展起来后，设备，耗材和服务费用可以下降，叠加医院使用经验的积累，配额政策有了放开的基础；4）不放开的话会和其它鼓励腔镜手术机器人的政策矛盾。 5. 中国腔镜手术机器人行业的4大核心驱动：1）人口老龄化； 2）腔镜机器人往泌尿外科外的科室拓展潜力大；3）腔镜机器人优势明显，随着人均可支配收入增长，临床优势转化为需求；和4）政策支持（配额政策除外）。 6. 国产腔镜机器人发展的3大核心阻碍：1）核心零部件伺服电机和精密减速器（两者约占腔镜手术机器人成本的55%）短中期难以国产化，仍需依赖进口；2）配额政策的不确定性；3）机器人辅助腔镜手术的费用比传统腔镜手术约高2-4万，对患者而言无医保报销，对医院而言额外收取的费用仍难以覆盖成本。 7. 图迈vs达芬奇，灵活性，临床表现，技术积淀上仍有差异：1）远心不动点机构设计相似，都基于平行四边形；2）3D内窥镜成像系统暂无法比较优劣；3）手术微器械，腕部设计上达芬奇灵活性更优，图迈可能力反馈更优；4）技术积淀上达芬奇有超4,000项专利的使用权和超2,000项自 pOrOpPtRsQzRtRuNpPsRpO7N9R6MpNqQpNnMiNpOsQfQnPxP7NrQmRMYrRqOvPmPnN 2021年12月 有专利。微创机器人有116项专利（约200项申请中）；5）临床表现上手术成功率相当，但图迈平均出血量和平均手术时间劣于达芬奇Si。 8. 妙手S vs达芬奇，妙手S在体积，重量，整机成本，手术成本等方面具有优势，在操作精度，辅助手术灵活性，整体信息化水平等方面落后于达芬奇：1）3臂复杂手术能力差于达芬奇4臂；2）妙手采用融合柔性材料，体积小，成本低；3）妙手被动不动点精度较差；4）手腕设计不同。 骨科手术机器人 1. 我们估算中国骨科机器人市场（按出厂价）2021-2030复合增速约为29.1%，到2030年规模约为Rmb30.7亿。骨科机器人增速快于腔镜机器人主要由于骨科暂无直接配额政策限制。 2. 我们认为国产骨科机器人龙头天玑已达国际水平：1）天玑突破了基于在线标定的机械臂与光学导航手眼协同的关键技术，在临床精度上可达到亚毫米级别（＜1mm）；2）Mazor和MEDTECH的脊柱机器人适用范围主要在胸椎、腰椎等部位，而天玑覆盖骨盆、髋臼、四肢等部位的创伤手术及全节段脊柱外科手术；3）解决了多模骨科医学影像难兼容的难题，实现了对X光、CT和CBCT的兼容；。 3. 骨科手术机器人能切实解决临床痛点，提高临床效果：关节机器人能解决骨质的精准切除，假体的精准安放，人为误差校准和消除等痛点；脊柱手术机器人能解决传统脊柱手术中医生术野受限，无法获得患者个体的准确解剖结构信息，术中不可连续可视化和医生辐射较大的痛点；创伤机器人可提高置入准确性，减少透视辐射。 4. 中国骨科手术机器人4大核心驱动：1）老龄化，关节置换和脊柱外科手术主要是退行性疾病导致；2）人工关节集采降价（髋关节和膝关节）预计推动关节手术量；3）中国骨科植入手术每千人手术例数偏低；4）随着人均可支配收入的提升，骨科机器人解决临床痛点的能力预期转化为需求。 5. 骨科手术机器人行业的5大核心风险：1）可能纳入配额管制；2）核心零部件基础研发难度大 ；3）脊柱机器人未来竞争激烈；4）医生接受度不足；5）手术费用较高且无医保报销。 微创机器人（2252.hk;未评级） 1. 合理估值区间：360-425亿港币：微创机器人(Medbot)直接对标的直觉外科（ISRG）估值在18.8x/16.5x 2022/23F P/S，其它全球器械巨头（其中部分直接拥有手术机器人业务，包括美敦力收购的Mazor Robotics的骨科机器人，Zimmer收购的法国MEDTECH的骨科机器人，Stryker收购了MAKO的骨科机器人）估值区间在3.1x-13.1x 2022F P/S（图65）。考虑到Medbot产品商业化处于较早期阶段，我们用Medbot 成熟阶段的2026-2030五年平均预估销售额作为P/S估值基础，我们给予微创机器人12-14x P/S（即对应约360-425亿港币），比ISRG的倍数低，但高于其它收购了机器人业务的器械巨头，主要因为ISRG为全球龙头应该有最高估值溢价，微创机器人相比其它器械巨头，微创机器人为纯粹机器人标的且覆盖五大机器人子赛道，所以可以比其它器械巨头有溢价。 2. 合理估值中枢：400亿港币：基于DCF（图66）。 3. 核心催化剂：预期图迈和鸿鹄1Q22上市；核心风险：上市后装机量爬坡低于预期（影响设备销售收入和未来耗材收入），配额政策放开不及预期。 2021年12月 目录 手术机器人的分类和简介 ................................................ 1 美国微创外科机器人发展回顾 ............................................ 2 腔镜手术机器人核心技术拆解 ............................................ 4 从操作手臂构型 ......................................................... 4 远心不动点 ............................................................. 5 控制系统结构设计 ....................................................... 8 主从控制 ............................................................... 9 手术微器械 ............................................................. 9 中国手术机器人扶持政策 ............................................... 11