2025年骨科关节手术机器人产业发展白皮书

主编 柴伟 张浩 欢迎扫码关注了解中心更多前沿动态 骨科关节手术机器人产业发展白皮书 主编柴伟 张浩 国家骨科与运动康复临床医学研究中心 马建兵 | 西安交通大学附属红会医院王卫国 | 中日友好医院田华 | 北京大学第三医院冯尔宥 | 福建医科大学附属协和医院吕松岑 | 哈尔滨医科大学附属第二医院朱晨 | 中国科学技术大学附属第一医院刘先哲 | 华中科技大学附属协和医院关振鹏 | 北京大学首钢医院李慧武 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院杨佩 | 西安交通大学第二附属医院肖骏 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院吴浩波 | 浙江大学医学院附属第二医院 孟庆虎 | 加拿大工程院院士，南方科技大学电子与电气工程系系主任、讲席教授王田苗 | 北京航空航天大学教授，北航机器人研究所名誉所长段星光 | 北京理工大学教授，智能机器人研究所副所长王豫 | 北京航空航天大学生物与医学工程学院副教授，北航医疗器械研究所副所长 元化智能科技（深圳）有限公司爱康医疗控股有限公司上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司北京长木谷医疗科技有限公司Stryker史赛克 北京纳通科技集团有限公司北京天智航医疗科技股份有限公司北京和华瑞博科技股份有限公司上海龙慧医疗科技有限公司Smith&Nephew施乐辉 国产手术机器人的精准度与稳定性正逐步提升，国产替代的趋势愈发明显；其三，未来十年，关节手术机器人将向“智能化、普惠化、集成化”三个方向深度演进。 序 言 PREAMBLE 但通向智能骨科的道路绝非坦途。硬核科技难题亟待突破，涉及多学科的交叉融合，需要汇聚各方科研力量，加大研发投入与合作；同时，需要构建并完善“临床问题-技术研发-应用反馈”的闭环，确保技术研发与临床实际紧密结合，让技术更好地服务于医疗实践；此外，设备成本高昂，让众多基层医院望而却步，后续或许可通过优化工艺、规模化发展、共享研发成果等方式，降低成本，促进技术下沉。 科学技术是第一生产力，亦是医疗变革的核心驱动力。 近年来，随着人工智能、机械制造等科技的飞速发展，医疗领域也正经历着一场深刻的智能化变革。骨科手术机器人集成了算法控制系统、光学导航系统和力反馈等技术，成为推动骨科手术迈向精准化、微创化、智能化的关键力量，引领外科手术告别传统“手工”操作模式。 虽面临重重挑战，但我们坚信，在国家政策的大力支持、人口老龄化带来的需求驱动下，以及科研机构、创新企业和投资界的共同努力，骨科关节手术机器人产业必将迎来更为广阔的发展前景。 本白皮书凝聚了众多领域内专家的集体智慧。感谢他们无私分享宝贵经验、独到见解与深刻洞察。在此，向所有参与编写的特邀编委、编委会成员、研究团队以及给予支持的个人和企业致谢。 相较于传统骨科术式，关节手术机器人的技术突破呈现出三重革命性价值：于临床维度，提高了手术的精准性和安全性，为患者带来了更为精准、个性化的治疗方案，改善了术后恢复质量，使患者生活质量得以提高；于教育维度，缩短了医生的学习曲线，加速了年轻医生的成长，进而带动行业整体技术水平的提升；于产业维度，其标准化手术流程为分级诊疗体系下的医疗资源下沉提供了有力的技术支撑。而由于关节置换手术相比骨科其他术式更加标准化、更加流程化，截至目前，关节手术机器人可以说是人工智能在骨科领域最完美的应用和体现。 我们正站在智能骨科革命的临界点。期待这本白皮书能成为行业进化的催化剂，让更多创新力量汇聚于此，共同绘制人类骨关节健康守护的新蓝图。在可预见的未来，随着人工智能大模型赋能的持续加速，关节手术机器人将跨越单纯执行任务的阶段，迈向智能规划和决策，实现关节手术全面智能化。 期待更多临床专家与工程师、投资机构与创新企业携手并肩，齐心协力，共同推动骨科关节手术机器人技术的发展，为患者提供更优质的医疗服务，为社会创造更大的价值！ 关节手术机器人不仅是技术革命的产物，更是医疗体系现代化进程中的重要标志。对医疗工作者来说，它是提升手术安全与效率的智能伙伴；对医学研究者来说，它是多学科交叉创新的聚合平台；对相关政策制定者来说，它是医疗资源均衡配置的有力杠杆；对创新资本来说，它是万亿级健康产业的战略入口。当下，“医-研-政-企-资”各领域主体亟需紧密携手、协同共进，深度融合产、学、研、用各环节，突破壁垒，实现无缝对接，共同构建完善的健康生态体系。只有如此，方能在“精准医疗”的前沿探索与“普惠医疗”的广泛覆盖这两个关键维度，稳步推进并切实落地“健康中国”的宏伟战略构想，为全民健康福祉筑牢坚实根基。 中国人民解放军总医院骨科医学部关节外科主任 柴伟 基于以上背景，《骨科关节手术机器人产业发展白皮书》顺势而生。我们编写此书，旨在全面梳理、深入分析骨科关节手术机器人领域的发展历程、现状以及未来趋势，期望为行业内外的专家学者、政策制定者、企业家以及投资者提供极具价值的参考。 作为一名临床工作者，我有三点感悟想与各位前辈、同仁以及同道们交流：其一，当前的关节手术机器人所处的发展阶段，恰似20世纪末的腔镜技术革命，技术领跑者将有机会重塑行业话语权体系；其二， 能骨科基地的建设中，以规模化、体系化、高效化的行业教育为抓手，正在加速关节手术机器人技术的普惠化落地，实现“企业教育成本外部化”，着力打造市场闭环。 序 言 PREAMBLE 未来已至：趋势与信心的双重锚点 展望未来，关节手术机器人的发展将呈现三大趋势：一是技术集成化，AI、物联网、数字孪生等技术的融合将实现“术前模拟—术中导航—术后评估”的全流程闭环；二是应用场景下沉，随着机器人手术理念普及、国产设备成本下降与手术操作简化，基层医疗机构将逐步普及机器人辅助手术，接棒成为市场主力；三是医疗均质化，通过标准化手术流程与远程协作，优质医疗资源得以突破地域限制，助力解决“看病难、看病贵”的民生痛点。 近年来，医疗科技领域的变革浪潮中，关节手术机器人无疑是最耀眼的灯塔之一。从材料学的突破、生物力学的深化研究，到人工智能与机器人技术的深度融合，数智化医疗正在重塑外科手术的边界。这一变革不仅是技术的跃迁，更是医疗理念的革新——从“经验驱动”迈向“数据驱动”，从“个体化探索”转向“标准化实践”。 当前，我国正面临人口老龄化加速、关节疾病患者激增的严峻挑战。据统计，2030年膝关节置换手术需求量将突破百万例，传统手术模式已难以满足需求。而关节手术机器人以其“精准、安全、可复制”的优势，将成为破局的关键。行业的短期波动不改长期向好的基本面、激烈的市场竞争加速促进行业成本优化和效率提升——这是技术发展的必然规律，更是医疗升级的刚性需求。 产业蓬勃：技术与市场的双重共振 全球范围内，关节手术机器人行业已形成“产学研医”协同创新的生态格局。以Intuitive Surgical、Stryker、ZimmerBiomet为代表的国际巨头持续引领技术前沿，而国内企业如元化智能、纳通医疗等亦在核心算法、精密机械臂、导航系统等领域实现突破，逐步打破进口垄断。产业链上下游的协同效应日益显著：高精度传感器、智能控制模块供应商为硬件奠定基础；AI算法团队与临床专家合作优化决策模型；医疗机构通过真实世界数据、临床研究反哺技术迭代。与此同时，政策红利为行业注入强劲动能——国家药监局创新医疗器械“绿色通道”加速产品上市，医保支付试点逐步覆盖机器人辅助手术，资本市场对医疗科技企业的青睐更是为研发提供了充足“燃料”。 数智化医疗的浪潮中，没有旁观者。无论是临床医生、工程师，还是政策制定者、投资者，皆需以“躬身入局”的姿态拥抱变革。《骨科关节手术机器人产业发展白皮书》不仅是一份产业图谱，更是一份信心宣言。它记录着技术的跬步千里，剖析着行业的起伏脉络，更昭示着一个更具效率、更富温度的医疗未来。 攻坚克难：技术周期中的沉淀与突破 任何颠覆性技术的成熟都需经历“萌芽—狂热—低谷—复苏—成熟”的周期律，关节手术机器人亦不例外。同时，技术周期与经济周期的结构性错位会让行业形势更加难以预测。行业早期，高昂的成本、复杂的操作流程、有限的临床验证数据曾让部分医疗机构望而却步；技术层面，机械臂的力控精度、多模态影像的实时融合、人机协作的安全性等问题一度成为瓶颈。然而，这些现实的挑战恰恰是技术深化的契机。近年来，随着5G网络的低延迟传输、边缘计算能力的提升，手术机器人的远程协作与实时响应能力大幅增强；深度学习算法的优化使术前规划从“经验依赖、人工思考”升级为“数据驱动、数智赋能”；模块化设计理念的普及则降低了设备的维护成本与学习门槛。更值得关注的是，行业已从单一技术竞争转向“生态构建”——头部企业已经更加积极参与到国家临床医学研究中心等全国性智 国家骨科与运动康复临床医学研究中心管理中心主任 张浩 专家引言 EXPERT PREFACE 柴伟 中国人民解放军总医院骨科医学部关节外科主任，主任医师、教授 美国机器人辅助手术的普及率已经极高，但国内发展仍处于早期阶段，未来仍有极大的发展空间。关节手术机器人的核心临床价值在于缩短年轻医生的学习曲线，过去五到八年才能培养出一名关节外科医生，但是借助机器人，年轻医生一般只需要8-10台手术就可以上手。此外，机器人辅助手术还能提升手术的稳定性及均质性。但手术机器人只能作为辅助工具，临床医生的一线经验始终是最重要的，未来，手术机器人的发展还需要更多的临床医生加入进来，不断学习，大胆实践，帮助国内厂商一起去完善产品。 唐佩福 中国工程院院士，中国人民解放军总医院骨科医学部主任国家骨科与运动康复临床医学研究中心主任 “科技立则民族立，科技强则国家强”，中国正迎来科技快速发展的历史性机遇，骨科在这个新时代也应该做好充分的准备。手术机器人的出现，改变了手术范式，它融合了智能导航、智能制造、云端大数据以及智能影像等创新技术，是放大了人的脑、眼、手功能的全流程、全方位、全要素的智能化模式。在科技力量飞速发展的今天，医生已不仅仅是科技创新的应用终端，更应成为创新的起点和发起者，应该和研究界、产业界勠力同心、求新求变，将临床实际需求同前沿技术相结合，共同为医学智能化的发展贡献力量，从而推动我国卫生健康事业的进步！ 张浩 国家骨科与运动康复临床医学研究中心管理中心主任 目前，关节手术机器人设备的价格较高，加上医院的收费模式不清晰，导致产业的发展受阻。然而，医院在考虑是否应该采购关节手术机器人时，不应仅关注短期的经济效益，还应看到其对科室发展的长远积极影响。比如提升科室的形象和影响力，帮助年轻医生快速成长等，这些无形的价值虽然难以量化，但对医院的长期发展至关重要。未来，随着社会需求和生产能力的提升，手术机器人应该像医学影像设备（如CT）一样，进一步降低成本，扩大覆盖范围，使更多患者能够享受到科学、规范的高水平治疗。目前，解放军总医院的手术机器人渗透率已经达到了70%-80%，我们相信未来更多医院也将达到这一水平。 王坤正 西安交通大学医学部关节外科中心主任，主任医师、教授 数字化与智能化的深度融合为关节外科带来了新的变革，人工智能技术的广泛推广已成为未来关节领域探索的关键途径，并逐渐与国际水平接轨。展望未来，机器人辅助关节置换手术将极大的提高其精准度和成功率，其中技术原始创新将扮演核心驱动角色。精准化、智能化、微创化、个体化、规范化的关节外科技术正向我们大跨步走来。 （以下编委按照姓氏笔画排序，不分先后） 王松俊 马建兵 西安交通大学附属红会医院关节病医院院长，主任医师 国家骨科与运动康复临床医学研究中心执行主任、教授 先进医疗装备的应用是推动临床进步的重要工具。骨关节机器人实现了精准规划、力触觉反馈和精准操控等技术与医生手术经验和技术的工程化融合，使关节手术更加精准、安全、高效，大大降低医生的学习曲线，促进手术的规范化，推动手术的均质化和普惠化。在国家“原始创新”“国产替代”等政策激励下，数智化骨科将会快速发展。关节机器人有巨大的临床刚需、应用情境和市场空间。 虽然2016年我国才进行了首次机器人辅助关节置换手术，但因其假体的