1、医疗器械医疗器械 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 44 医疗器械医疗器械 2022 年 01 月 15 日 投资评级：投资评级：看好看好（维持维持） 行业走势图行业走势图 数据来源：聚源 行业点评报告- “十四五” 医疗装备产业发展规划 出台， 医疗器械板块全面受益-2021.12.29 手术机器人系列报告一手术机器人系列报告一：手术机器人方兴未艾，迎手术机器人方兴未艾，迎来行业底部布局机会来行业底部布局机会 行业深度报告行业深度报告 手术机器人手术机器人切实解决临床需求切实解决临床需求，行业处于初期行业处于初期，未来成长空间达数百亿未来成长空间达数百亿 临床需求方面临床需求方

2、面， 手术机器人是集成众多学科， 应用于大部分临床术式的医疗设备，具有微创操作、灵活度高、三维高清成像、滤震、学习周期短、减少辐射等优点。随着手术机器人的广泛应用， 我们认为行业操作标准将更替， 未来将重新定义手术操作。卫生经济学卫生经济学方面方面，应用手术机器人能精简医护人员数量，手术整体费用并未大幅增长甚至减少的情况下降低手术难度、减小创伤、提升手术质量。行业行业发展阶段发展阶段方面方面， 行业内诞生了诸如直觉外科 （2000 年上市以来， 公司股价涨幅达182 倍） 、美敦力、史塞克、微创机器人等业内领先公司，形成了以耗材和服务费收入为主，系统收入为辅的商业模式，目前在国内行业仍处于初级

3、阶段。市场空市场空间间方面方面，根据 Frost & Sullivan 数据，2020 年全球市场规模约为 83 亿美元，美欧市场占比 76.5%，中国仅占 5.1%，渗透率提升空间较大。预计到 2026 年全球手术机器人市场将增至 336 亿美元。 国内手术机器人 2020 年市场基数为 4 亿美元，预计至 2026 年达到 38 亿美元，约合人民币 242 亿元，年复合增速高达 44.3%。 政策导向政策导向+医保加持医保加持+产品力提升产品力提升+5G 远程创新术式，促进行业迈向繁荣远程创新术式，促进行业迈向繁荣 2015 年以来，国家大力支持创新医疗器械发展，医用机器人等高性能诊疗设备

4、被列入重点支持方向。 鉴于手术机器人费用偏高， 京沪等地相继出台将手术机器人纳入医保， 大幅降低手术机器人应用门槛， 我们认为这类地方政策未来在其它地区存在较大推广可能性。截至 2021 年底，国家药监局已批准国产手术机器人相关的创新医疗器械 3 项， 国内企业在产品力及创新术式方面取得长足进步， 我们坚定认为随着越来越多创新产品获批上市，手术机器人行业将迎来繁荣发展。 腔镜、骨科手术机器人引领市场，其它各领域手术机器人百花齐放腔镜、骨科手术机器人引领市场，其它各领域手术机器人百花齐放 全球来看，腔镜、骨科手术机器人占据主导，预计到 2026 年，腔镜市场份额达180.1 亿美元，骨科手术机器

5、人达 46.9 亿美元。以达芬奇手术腹腔机器人为例，目前全球装机 5989 台，年收入 43.6 亿美元，扣非后净利润达 10.6 亿美元。我们认为在未来较长时间内，腔镜和骨科仍是国内手术机器人的主要应用和投资领域。其它领域，如泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人均有相关上市公司布局，建议积极关注业内产品注册及获批上市进展。 受益标的：受益标的：手术机器人因优势众多，切实有效解决临床需求，成长空间广阔，受到市场广泛关注。2021 年两款重磅手术机器人相关创新医疗器械获批上市，标志着国内手术机器人行业进入元年， 中国迈入手术机器人大时代。 随着国内政策大力支持、 医保覆盖以

6、及国产品牌产品创新及注册上市， 手术机器人渗透率将快速提升， 我们认为 5 年内行业将进入高速增长期， 国内潜在市场规模将达数百亿。建议积极跟踪具有产品创新能力、研发管线丰富、具备渠道优势的手术机器人公司。受益标的：受益标的：微创机器人、天智航、堃博医疗、润迈德医疗。 风险提示：风险提示：行业政策审批收紧风险，产品推广不及预期，疫情带来手术业务增长不及预期。 -26%-17%-9%0%9%17%-052021-09医疗器械沪深300相关研究报告相关研究报告 开源证券开源证券 证券研究报告证券研究报告 行业深度报告行业深度报告 行业研究行业研究 请务必参阅正文后面的信息披露

7、和法律声明 2 / 44 目目 录录 1、 手术机器人行业壁垒高，替代传统手术正当时 . 5 1.1、 临床需求：手术机器人适用大多数临床手术应用场景，优点众多 . 5 1.2、 技术壁垒：手术机器人结构复杂，具备较高的行业壁垒 . 7 1.3、 进化路径：新技术革命带来手术机器人行业无限潜力 . 9 1.4、 商业模式：手术机器人收入多样化，耗材和维护费用占比大 . 9 2、 手术机器人市场前景广阔，国内处于行业发展早期. 10 2.1、 全球手术机器人发展迅猛，腔镜和骨科是主要临床应用领域 . 10 2.2、 国内手术机器人未来渗透率有望迅速提升 . 12 2.3、 手术机器人产业支持政策

8、持续加码，助力行业供需扩容 . 13 2.4、 直觉外科公司（ISRG）的启示：坚持创新，不断适应新的临床需求 . 17 2.4.1、 发展历程：达芬奇手术机器人坚持迭代优化，终成行业标杆 . 17 2.4.2、 财务分析：非系统性收入占比提升，商业模式逐渐优化 . 18 2.4.3、 启示：唯有坚持底层创新，国产品牌才能实现弯道超车 . 21 3、 腔镜、骨科机器人引领市场，其它领域机器人百花齐放 . 23 3.1、 腔镜手术机器人是市场空间最大、商业化最成功的手术机器人代表 . 23 3.2、 骨科手术机器人是国内发展最早，竞争最激烈的细分品类 . 25 3.3、 泛血管手术机器人是未来成

9、长潜力最大，快速增长的细分品类 . 28 3.4、 经自然腔道手术机器人是适应症丰富，高速发展中的细分品类 . 30 3.5、 经皮穿刺手术机器人是保持稳定增长，助力肿瘤早期检测的细分品类 . 31 4、 受益标的及投资建议 . 33 4.1、 微创机器人（2252.HK）是产线最全，国内最具潜力手术机器人公司 . 33 4.2、 威高手术机器人是率先实现 5G 远程腹腔手术的行业创新者 . 35 4.3、 天智航（699277.SH）是国内骨科手术机器人行业的领军企业 . 36 4.4、 润迈德医疗（H01726.HK）是掌握核心科技，国内领先的血管介入手术机器人 . 38 4.5、 堃博医

10、疗（2216.HK）是国内领先的经自然腔道手术机器人公司 . 40 5、 风险提示 . 42 图表目录图表目录 图 1： 手术机器人构成复杂 . 8 图 2： 手术机器人行业受益于技术创新，正迈向繁荣 . 9 图 3： 达芬奇手术机器人后期使用费用可持续性高 . 10 图 4： 2020 年全球手术机器人市场美国一马当先，中国等新兴市场有望追赶 . 10 图 5： 2020 年全球手术机器人市场份额欧美占比高，中国等新兴市场有望追赶 . 10 图 6： 全球手术机器人 2026 年预测市场规模将达到 336 亿美元，腔镜和骨科机器人占主导（单位：百万美元） . 11 图 7： 2015-202

11、6 年，全球泛血管手术机器人及经自然腔道手术机器人市场占比快速扩大 . 12 图 8： 中国手术机器人 2026 年预测市场规模将达到 38 亿美元，腔镜和骨科机器人占主导（单位：百万美元） . 13 图 9： 2015-2026 年，中国骨科、泛血管、经自然腔道机器人占比快速扩大 . 13 图 10： 手术机器人中游产业链竞争激烈 . 15 图 11： 2021H1 全球手术机器人领域融资轮次以早期轮次为主 . 15 图 12： 直觉外科公司发展历程成为业内重要参考 . 17 图 13： 直觉外科公司产品迭代推动股价攀升 . 18 qRqOmOqOtPxPoMsRxOwOyR8OdN7NpN

12、pPnPsQjMqQoPkPrQtM9PpPwPvPpMpMxNpPoQ 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3 / 44 图 14： 达芬奇当年手术量保持稳定增长，2020 年受疫情影响增速下降 . 18 图 15： 达芬奇手术机器人系统主要分布在美国本土 . 19 图 16： 直觉外科公司国内营收占比约 7 成 . 19 图 17： 达芬奇手术机器人累计安装量保持稳定增长 . 19 图 18： 达芬奇手术机器人当年安装量 2020 年暂下降. 19 图 19： 直觉外科公司耗材收入占比过半（亿美元） . 20 图 20： 直觉外科公司耗材收入增长较快 . 20 图 21： 公司经营性租

13、赁收入年复合增速高达 90.8% . 20 图 22： 2011-2020 年，公司营业收入年复合增速 10.6% . 20 图 23： 2011-2020 年，公司扣非净利润年复合增速 17.4% . 20 图 24： 直觉外科公司 2020 年研发支出 6 亿美元，研发费用占营业收入比例 13.7% . 21 图 25： 直觉外科公司 ROE 维持较高水平 . 21 图 26： 直觉外科公司保持较高销售毛利率和销售净利率 . 21 图 27： 直觉外科公司专利公布数量数近年快速增长 . 23 图 28： 美敦力 Hugo 手术机器人覆盖泌尿外科、妇科疾病手术治疗 . 24 图 29： 全球

14、腹腔手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年市场达 180.1 亿美元 . 24 图 30： 中国腹腔手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年市场达到 150.5 亿元 . 25 图 31： 骨科手术机器人实现精确导航定位为医生手术提供便利 . 26 图 32： 导航系统是骨科手术机器人关键组成之一 . 26 图 33： 全球骨科手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年市场达 46.9 亿美元 . 27 图 34： 全球泛血管手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年市场达 16.1 亿美元 . 29 图 35： 中国泛血管手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年市

15、场达到 11.7 亿元 . 29 图 36： Hominis 机器人可实现无痕手术. 30 图 37： 全球经自然腔道手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年达 17.9 亿美元 . 30 图 38： 中国经自然腔道手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年达 8.4 亿元 . 31 图 39： 经皮穿刺手术机器人可实现快速获取组织样本. 32 图 40： 全球经皮穿刺手术机器人行业保持稳定增长，预计 2026 年达 14.9 亿美元 . 32 图 41： 中国经皮穿刺手术机器人行业保持高速增长，预计 2026 年达 17.1 亿元 . 33 图 42： 公司旗舰产品为图迈、蜻蜓眼三

16、维电子腹腔内窥镜及鸿鹄骨科手术机器人 . 34 图 43： 微创机器人产品管线覆盖五大手术专科领域 . 34 图 44： 微创机器人公司研发支出快速增长 . 35 图 45： 微创机器人公司处于发展早期，仍未盈利 . 35 图 46： 威高手术机器人由医生操作台、患者操作台、手术器械等组成 . 35 图 47： 威高“妙手 S”手术机器人实现远程手术 . 36 图 48： 天玑骨科手术机器人实现脊柱外科手术治疗 . 37 图 49： 天智航营收稳定增长，年复合增速 25.4% . 37 图 50： 天智航扣非后归母近利润表现亏损 . 37 图 51： 天智航研发支出维持高速增长 . 37 图

17、52： 天智航手术机器人销售毛利率保持高位 . 37 图 53： 润迈德医疗研发管线丰富 . 38 图 54： 打造血管介入手术机器人是润迈德医疗未来五年目标 . 39 图 55： 润迈德医疗营收 2021 年较大增长 . 39 图 56： 润迈德扣非后净利润表现为亏损增大 . 39 图 57： 润迈德研发支出稳步提升 . 40 图 58： 润迈德销售毛利率维持高位 . 40 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 4 / 44 图 59： 堃博医疗产品用于肺部疾病的热蒸汽能量消融. 40 图 60： 堃博医疗产品线丰富，覆盖大多数肺部疾病 . 41 图 61： 堃博医疗营收高速增长，2022

18、 年预计 1896 亿元 . 41 图 62： 堃博医疗扣非后净利润表现为亏损 . 41 图 63： 堃博医疗 2021 年研发支出提升 . 42 图 64： 堃博医疗销售毛利率保持高位 . 42 表 1： 手术机器人应用场景丰富 . 5 表 2： 手术机器人优势明显 . 6 表 3： 使用手术机器人有利于精简手术医护人员 . 6 表 4： 骨科手术机器人手术时间和住院时间少于传统手术 . 6 表 5： 骨科手术机器人费用少于传统手术 . 6 表 6： 腔镜机器人组术后并发症少于腔镜组 . 7 表 7： 腔镜机器人组术后住院时间明显少于腔镜组 . 7 表 8： 腔镜机器人医疗费用略高于腔镜组

19、. 7 表 9： 手术机器人关键技术构筑高行业壁垒 . 8 表 10： 全球手术机器人的历史及预测年复合增长率均超 20% . 11 表 11： 中国手术机器人的历史及预测年复合增长率均超 35%，远超全球增速 . 12 表 12： 手术机器人行业支持政策频出 . 14 表 13： 京沪将手术机器人纳入医保 . 15 表 14： 国内手术机器人行业融资火热（截至 2021 年 12 月） . 16 表 15： 达芬奇手术机器人适用术式广泛 . 22 表 16： 达芬奇手术机器人系统代次加速 . 22 表 17： 国产腔镜手术机器人注册审批进展较快 . 25 表 18： 骨科手术机器人主要应用在

20、关节和脊柱外科领域 . 26 表 19： 骨科手术机器人关键技术为图像与规划、导航配准、目标跟踪 . 27 表 20： 脊柱外科和关节置换领域手术机器人竞争激烈. 28 表 21： 泛血管手术机器人关键技术为机械装置与控制、图像导航和力反馈技术 . 28 表 22： 泛血管手术机器人公司处于早期发展阶段 . 29 表 23： 经自然腔道手术机器人以海外公司为主 . 31 表 24： 国内经皮穿刺手术机器人市场由进口品牌主导. 33 表 25： 受益标的 . 42 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 5 / 44 1、 手术机器人手术机器人行业壁垒高，行业壁垒高，替代传统手术替代传统手术正当

21、时正当时 1.1、 临床需求：临床需求：手术机器人适用大多数临床手术机器人适用大多数临床手术手术应用应用场景场景，优点众多，优点众多 手术机器人是将机器人技术应用在医疗领域，根据医疗领域的特殊应用环境和医患之间的实际需求， 编制特定流程、 执行特定动作， 然后把特定动作转换为操作机构运动的设备。手术机器人集成了医学、材料学、自动控制学、数字图像处理学、生物力学、机器人学等诸多学科为一体的新型交叉科学。从临床医学应用角度可将手术机器人分为腔镜手术机器人、骨科手术机器人、泛血管手术机器人、 经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人和其它手术机器人（如神经外科手术机器人） 。一般情况下，手术机器人可

22、实现遥控操作，主刀医生控制主端，机械臂为从端，主端控制进入人体体内的从端进行手术操作，通过配套的实时成像系统进行实时手术操作。 表表1：手术机器人手术机器人应用场景应用场景丰富丰富 分类分类 应用场景应用场景 腔镜手术机器人 可进行广泛类型的手术，例如泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术。腔镜令外科医生的视线可延伸至病人的体内，而机械臂则模仿其双手以握住及指示腔镜及手术器械。 骨科手术机器人 骨科手术机器人用于协助骨科手术，例如关节置换手术及脊柱手术中的螺钉内固定手术。骨科手术机器人提供更佳的手术区域影像、对健康骨头的损伤性较低及更快康复。 泛血管手术机器人 泛血管手术机器人是辅助医生远程控制导

23、管导丝进行手术的机电系统，主要用于治疗心脏、外周血管系统及脑部中的血管或相关器官疾病。 经自然腔道手术机器人 将有关手术器械通过人体自然腔道送达手术区域，并可控制其进行诊断或手术的机器人，可用于检查肺、肠及胃等手术。 经皮穿刺手术机器人 经皮穿刺手术机器人主要收集组织样本用作诊断用途，例如早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌的检测。此外，经皮穿刺机器人亦用于某些治疗程序，例如经皮肾镜取石术，该手术通过在患者背部的切口去除肾结石。 资料来源：微创机器人招股书、开源证券研究所 相对于开放手术及传统微创手术， 手术机器人克服了众多限制。 开放手术有创口大、手术时间长、失血量大、感染率高、术后留痕等缺点。传统微

24、创手术也因为缺少机器辅助，影响自然手眼的协调和灵活度，手术过程中手部的生理震颤很容易通过硬性工具传递， 大大限制了手术的精细程度。 手术机器人自诞生以来， 被寄予厚望。对比之下，手术机器人具有以下优点： （1）微创操作，减少伤口及术后并发症。）微创操作，减少伤口及术后并发症。机器人微创手术一般切口较小， 大幅减少手术失血量和术后并发症风险， 病人恢复期短。（2）灵活的机械臂可实现高度复杂手术操作。）灵活的机械臂可实现高度复杂手术操作。手术机器人机械臂通常可实现 6 个自由度的操作， 通过算法处理， 医生通过操作机械臂实现设备的细微运动， 提高了手术的精准度及稳定性。 （3） 三维高清成像系统。

25、） 三维高清成像系统。 手术机器人提供的三维高清图像使手术领域有自然视觉景深，使得操作医生手术视野放大，从而精准的进行组织识别和区分组织层次。 （4） 震颤滤除功能。） 震颤滤除功能。 手术机器人通过计算机算法自动过滤外科医生手部固有的震颤，降低操作失误的风险。 （5）缩短医生的学习曲线及术中疲惫。）缩短医生的学习曲线及术中疲惫。机器人微创伤手术允许外科医生直观地操作器械，辅以本身具备的震颤过滤、三维高清图像及高灵活度的特点，大大缩短了外科医生的学习曲线，通常仅需要完成 20 台手术就可成为认证的手术机器人操作医生。 （6） 减少辐射） 减少辐射及及暴露风险。暴露风险。 手术机器人带有可指示植

26、入物放置位置的光学导航系统，大幅减少 X 光片的使用，从而减少医生的辐射暴露伤害。同时还能避免医生和病人的直接接触，减少手术医生感染（如乙肝、艾滋病等）的风险。 （7）加速医院运营周转，提升医务人员效率，降低患者治疗及预后负）加速医院运营周转，提升医务人员效率，降低患者治疗及预后负 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 6 / 44 担。担。 表表2：手术机器人优势明显手术机器人优势明显 特点特点 开放手术开放手术 传统微创手术传统微创手术 机器人微创手术机器人微创手术 成像方式 裸眼 二维成像 三位成像 进行复杂手术的能力 5 3 5 手术结果的稳定性 3 3 5 操作精准 4 3 5 高

27、灵活度 3 2 5 震颤滤除的器械运动 1 1 5 伤口创面小且恢复快 1 4 5 出血少且术后并发症少 2 4 5 降低外科医生疲惫 2 2 4 减少辐射暴露 1 1 5 注：15 表示优势较少优势较多 资料来源：微创医疗招股说明书、开源证券研究所 在手术效率及人员配备方面，在手术效率及人员配备方面，使用手术机器人可以节省手术时间，最大限度的减少了操作人员数量，提升医生效率。甚至完成一台高难度的外科手术只需要外科医生、 麻醉师及护士各一名。 以达芬奇手术机器人为例， 作为当今最先进的微创外科治疗平台，它使外科手术的精度超越了人手的极限，经过精密仪器计算过的每一步操作使手术更加有保障地顺利进行

28、。 表表3：使用手术机器人有利于精简手术医护人员使用手术机器人有利于精简手术医护人员 传统腹腔镜手术传统腹腔镜手术 腹腔手术机器人腹腔手术机器人 主刀医师 1 人 主刀医师 1 人 第一助手 助手 1 人 第二助手 麻醉师 1 人 麻醉师 1 人 手术中巡回护士或器械护士 1 人 手术中巡回及器械护士 2 人 资料来源：好大夫网、开源证券研究所 在住院平均时间和在住院平均时间和手术费用方面，手术费用方面，对比传统手术治疗股骨胫骨骨折，运用某品牌骨科手术机器人具有治疗手术时间、 术后住院时间及总住院时间短， 住院总费用、药物治疗费用低，直接疾病经济负担轻等优势。 表表4：骨科骨科手术机器人手术机

29、器人手术时间和手术时间和住院时间少于传统手术住院时间少于传统手术 组别组别 手术时间手术时间（d） 术后住院时间术后住院时间（d） 平均住院时间平均住院时间（d） 手术机器人组 65.6513.06 6.652.27 10.133.01 传统手术组 78.4814.62 8.154.67 12.116.84 数据来源： 骨科临床与研究杂志 、开源证券研究所 表表5：骨科骨科手术机器人费用少于传统手术手术机器人费用少于传统手术 组别组别 住院总费用住院总费用（元（元/例）例） 药物治疗费用药物治疗费用（元（元/例）例） 手术机器人组 37671.935992.90 8367.953337.64

30、传统手术组 44455.6226046.98 10220.806422.81 数据来源： 骨科临床与研究杂志 、开源证券研究所 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 7 / 44 再如腹腔镜手术费用和效果方面，达芬奇手术机器人在食管癌复杂手术方面较传统开放手术和腔镜手术有明显优势，腔内缝合更加简便省时，极大降低其操作难度，手术安全性明显增加，而医疗费用并未大幅增加。具体来看，术后吻合口瘘发生率、术后肺炎发生率、术后重返重症监护室发生率均低于腔镜组。 表表6：腔镜机器人组术后并发症少于腔镜机器人组术后并发症少于腔镜组腔镜组 组别组别 例数例数 术后吻合口瘘术后吻合口瘘（%） 术后肺炎术后肺炎（

31、%） 术后重返术后重返 ICU（%） 机器人组 65 4.6 9.23 6.15 腔镜组 112 7.1 10.7 8.03 数据来源： 中国医学装备 、开源证券研究所 手术机器人平均住院时间为 13.3 天，而腹腔镜组平均住院时间为 15.5 天，表明机器人组患者住院天数明显优于腔镜组。 表表7：腔镜腔镜机器人组术后住院时间明显少于腔镜组机器人组术后住院时间明显少于腔镜组 组别组别 例数例数 住院最短时间住院最短时间（d） 住院最长时间住院最长时间（d） 平均住院时间平均住院时间（d） 机器人组 65 8 32 13.3 腹腔镜组 112 9 53 15.5 数据来源： 中国医学装备 、开源

32、证券研究所 达芬奇机器人手术患者平均住院费用为 12.2 万元/例，腔镜手术患者平均住院费用为 11.08 万元/例。 因达芬奇手术机器人手术与腔镜手术相比更加精准， 创伤更小，每例达芬奇手术机器人手术平均住院费比腔镜手术高 1.12 万元，增长率为 10%。达芬奇手术机器人在患者整体费用并未大幅增长的基础上降低了腔镜手术难度、减小创伤、提升了手术质量。海外，Briony K. Varda 等人在Journal of Pediatric Urology上发表的研究成果表明，对美国 2003-2015 年间，利用开放、腹腔镜和机器人进行的11,899 例儿科肾盂成形术进行统计，其中 75%开放、

33、10%腹腔镜和 15%机器人。通过对比，开放手术费用平均中位数为 10,817 美元，手术机器人费用平均中位数为11,877 美元，绝对差异仅为 1,060 美元。 表表8：腔镜机器人医疗费用略高于腔镜组腔镜机器人医疗费用略高于腔镜组 组别组别 例数例数 医用耗材费用（万元医用耗材费用（万元/例）例） 总住院费用（万元总住院费用（万元/例）例） 医用耗材费用占比医用耗材费用占比 机器人组 65 2.46 12.2 20.16% 腔镜组 112 1.9 11.08 17.14% 数据来源： 中国医学装备 、开源证券研究所 1.2、 技术壁垒：技术壁垒：手术机器人手术机器人结构结构复杂，具备复杂，

34、具备较高的行业较高的行业壁垒壁垒 手术机器人一般是由三部分组成， 包括患者侧手推车、 三维高清影像系统和外科医生控制台， 与一系列器械和配件兼容使用。 患者侧手推车一般由 3-4 个机械臂和基座组成。 其中， 两个机械臂分别替代医生的左手和右手。 第三个机械臂可安装腔镜，可在体内移动、 传输实时影像。 第四个机械臂可作为辅助进行若干复杂的额外工作，扩大手术能力。机械臂可由外科医生操作控制台上的控制器和脚踏式开关协同控制。三维高清影像系统主要由显示器、图像处理器、光缆电源、三维电子腹腔内窥镜组成。显示器用于控制系统设置和手术部位实时影像的显示，图像处理器用于处理加工实时影像，光缆电源用于提供手术

35、部位照明，三维电子腹腔内窥镜在腔镜顶端装有高清摄像头， 包括双物镜， 可提供具有自然景深的图像。 一般情况下内窥镜镜头设计为广角视野，可提供高达 15 倍的电子光学放大效果。 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 8 / 44 图图1：手术机器人构成复杂手术机器人构成复杂 资料来源：Healthcare 网 手术机器人融合了机器人学、机构学、机械学、生物力学、医学、智能材料、计算机视觉等多种学科。考虑到微创外科手术机器人设计过程中的复杂度、精确性和安全性， 众多技术被使用到手术机器人的设计制当中， 其中力反馈技术、 精密运动控力反馈技术、 精密运动控制技术、控制系统结构与控制方法是影响手术机

36、器人性能的关键技术。制技术、控制系统结构与控制方法是影响手术机器人性能的关键技术。这些技术的应用使得微创手术机器人系统具有比传统手术具有精度高、灵活性好、操作直观性好、安全性高等优势。 表表9：手术机器人手术机器人关键关键技术技术构筑构筑高行业壁垒高行业壁垒 名称名称 要点要点 机器人本体构型设计 主要为机械约束式 RCM 结构（RCM，远程运动中心） ，末端手术器械设计具备高灵活度、结构轻巧、操作便捷，且方便做无菌化处理的特性，主要是采用刚性离散体手术器械和连续体手术器械两大类。 操作手臂构型设计和结构设计 微创外科手术从操作手臂构型主要分为分体式和一体式、分体式从操作手臂基座位置相互独立，

37、一体式从操作手臂都固连在一个基座上。 力反馈技术 力感知：直接测量技术以及间接估算的方法，需要建立精确的数学模型（包含动力学和摩擦力等因素） 。力反馈：直接反馈和感知替代直接反馈即通过触觉反馈装置将采集到的力信息通过物理接触方式直接作用到操作者的手上。 精密运动控制技术 包括直角坐标控制和关节坐标控制，传统的控制方法例如 PID（比例-积分-微分）控制由于其结构简单、实时性好、鲁棒性好，且计算量小，在工业中得到了广泛应用。现代控制方法代表性的有滑模控制、自适应控制、最优控制等。智能控制方法是将一些智能算法加入到控制系统中，代表性的有模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制等。 手术导航技术

38、AR 手术导航技术将组织表面下的重要解剖结构可视化后实时配准到内窥镜视野中，以提高手术的准确性和安全性。 图像导航系统 如磁共振血管造影（MRA）和计算机断层扫描血管造影（CTA）可用于三维血管重建等。 控制系统结构与控制方法 控制系统结构主要分为集中式处理与连接，集中式处理与分布式连接，分布式处理与连接。 资料来源：CNKI、开源证券研究所 随着外科医学技术革命的发展， 使得外科手术朝着微创、 精准、 智能化方向迈进。手术机器人未来朝着几个方向发展： （1）小型化和轻型化。）小型化和轻型化。研究结构紧凑、小巧、模块化的新型从操作手臂，在保持较大运动空间的基础上，使其具有较好的刚度及较高的运动

39、分辨率，满足微创手术需要。 （2）远程医疗。）远程医疗。随着 5G 通讯技术、全息影像 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 9 / 44 技术、新电子技术和计算机多媒体技术的快速发展，将使得微创外科手术机器人的远程医疗技术成为其未来发展的趋势。远程微创外科手术机器人技术可以实现远程外科手术，打破地域限制，使社会医疗资源得到充分共享。 （3）多感知信息融合。）多感知信息融合。基于传感器技术、 医学图像信息技术、 虚拟现实技术的发展， 多感知信息人机交互控制技术成为未来发展趋势，使操作者能够获取临床手术视觉、力觉、触觉等信息，增强医生实施手术临场感。 （4）智能化控制技术。）智能化控制技术。基

40、于视觉信息的手术器械自动跟踪技术、基于先验知识的器官运动跟踪与补偿技术、基于虚拟导向和安全屏障的自动导航技术以及基于医疗机器人局部自主作业技术能够提升微创外科手术机器人的智能程度，进一步提高机器人微创外科手术的有效性和安全性，最大限度地减轻操作者的劳动强度。 1.3、 进化路径：进化路径：新技术革命带来新技术革命带来手术机器人手术机器人行业无限潜力行业无限潜力 1985 年，PUMA560 首次应用于临床手术标志着手术机器人行业的诞生，该机器人可更精准地进行神经外科活检。2000 年直觉外科公司开发达芬奇手术机器人获FDA 批准， 在此后 10 年时间里几乎垄断了全球腹腔手术机器人市场， 包括

41、前列腺癌手术、 心脏瓣膜修复及妇科手术等领域的应用。 除了腹腔手术机器人， 其它领域手术机器人在 2010 年后开始涌现，如 MAKO 骨科机器人成为行业的代表性产品，主要用于脊柱、关节置换等手术。未来，随着 5G 通讯技术、人机交互技术、人工智能等先进技术应用于手术机器人领域，有望实现更高手术精准度、灵敏度及智能远程控制，覆盖更多的临床应用场景。 图图2：手术机器人行业手术机器人行业受益于技术受益于技术创新创新，正，正迈向繁荣迈向繁荣 资料来源：微创机器人招股书 1.4、 商业模式：商业模式：手术机器人手术机器人收入多样化，耗材和维护费用占比大收入多样化，耗材和维护费用占比大 手术机器人业务

42、收入主要包括系统、 耗材和服务。 系统收入指手术机器人的销售收入。耗材收入包含镊子、剪刀、超声手术刀及无菌保护罩等销售收入，仅能使用有限次数。 服务收入指提供维护、 培训和其他售后服务的收入。 耗材以及服务收入非常可观， 且比系统收入具有更高的利润率， 随着新机量的增加， 耗材服务预期会保持快速增涨。 手术机器人商业模式: （1）系统销售=出货量*系统单价 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 10 / 44 （2）耗材销售=（上年系统保有量+新增系统出货量-淘汰系统量）*单系统手术量*手术耗材均价 （3）维修服务=（上年系统保有量+新增系统出货量-淘汰系统量）*维修服务费均价 以直觉外科为

43、例，根据公司 2020 年报，在初期，公司系统费用为 50-250 万美元，近三年系统租赁价均价为 36 万美元/年。中后期，在持续 10-15 年的时间段里，手术耗材费用为 600-3500 美元/台，维修培训保养等费用为 8-19 万美元/年。公司在销售系统初期就与客户签订维修及培训服务协议， 该协议一般 3-4 年更新。 通过初期销售或者租赁的方式公司可以一次性完成渠道铺货，后期以耗材销售和维修服务的方式持续为公司创造可观收入。总体来看，耗材销售及维修服务费用相对系统收入更具有可持续性。 图图3：达芬奇手术机器人达芬奇手术机器人后期后期使用费用使用费用可持续性高可持续性高 资料来源：直觉

44、外科公司年报、开源证券研究所 2、 手术机器人市场前景广阔，手术机器人市场前景广阔，国内处于行业发展早期国内处于行业发展早期 2.1、 全球手术机器人发展迅猛，腔镜和骨科是主要临床应用领域全球手术机器人发展迅猛，腔镜和骨科是主要临床应用领域 根据 Frost & Sullivan 报告，2015-2020 年，全球手术机器人市场规模从 30 亿美元增加到 83.2 亿美元，复合增长率为 22.6%。2020 年全球手术机器人前三大市场分别为美国、欧洲和中国，分别占据 55.1%、21.4%和 5.1%。中国患者基数庞大，需要使用手术机器人进行微创手术的手术量庞大，然而 2020 年中国手术机器

45、人市场规模仅为 4 亿美元，显著低于美国及欧盟市场，具有较大成长空间。 图图4：2020 年年全球手术机器人全球手术机器人销售额销售额美国一马当先，中美国一马当先，中国等新兴市场有望追赶国等新兴市场有望追赶（单位单位：亿亿美元美元） 图图5：2020 年全球手术机器人市场份额年全球手术机器人市场份额欧美占比高欧美占比高，中，中国等新兴市场有望追赶国等新兴市场有望追赶 数据来源：Frost & Sullivan、开源证券研究所 数据来源：Frost & Sullivan、开源证券研究所 根据 Frost & Sullivan 的预测，全球手术机器人市场 2020-2026 年预估复合增长采购采购

46、/ /租赁租赁使用期使用期系统采购费用50-250万美元/年租赁费用约36万美元/年手术耗材600-3500美元/台维护培训保养费用8-19万美元/年46 18 4 15 055404550美国欧洲中国其它美国美国, 55.1%欧洲欧洲, 21.4%中国中国, 5.1%其它其它, 18.4%美国欧洲中国其它 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 11 / 44 率为 26.2%。按照细分市场来看，腔镜手术机器人为手术机器人占据最大的市场份额，可用于包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术等领域。骨科手术机器人增速较快， 受人口老龄化影响， 关节炎患者数量逐年增加， 导致关

47、节置换机器人手术需求量增长。 其它如泛血管、 经自然腔道及经皮穿刺手术机器人日益普及， 都将带来行业提速。 表表10：全球手术机器人的历史及预测全球手术机器人的历史及预测年复合增长率年复合增长率均均超超 20% 复合年增长率复合年增长率 2015 年至年至 2020 年年 2020 年至年至 2026 年年（估计估计） 手术机器人整体市场 22.6% 26.2% 腔镜机器人市场 17.1% 22.8% 骨科手术机器人市场 58.7% 22.4% 泛血管手术机器人市场 61.4% 92.6% 经自然腔道手术机器人市场 不适用 69.4% 经皮穿刺手术机器人市场 19.2% 25.6% 其他手术机

48、器人市场 29.5% 31.1% 数据来源：Frost & Sullivan、开源证券研究所 2020 年全球腔镜手术机器人市场规模 52.5 亿美元，骨科手术机器人市场规模13.9 亿美元，两者占据 80%市场份额，腔镜和骨科在未来仍是手术机器人的主要发展领域。预计到 2026 年腔镜和骨科手术机器人市场分别为 180.1 亿美元和 46.9 亿美元，总市场规模将达到 336 亿美元。 图图6：全球手术机器人全球手术机器人 2026 年年预测市场规模预测市场规模将达到将达到 336 亿美元，腔镜和骨科机器人占主导亿美元，腔镜和骨科机器人占主导（单位：百万美元）（单位：百万美元） 数据来源：F

49、rost & Sullivan、开源证券研究所 同时，通过统计 2015-2026 年不同种类手术机器人占比情况，我们发现全球泛血管手术机器人及经自然腔道手术机器人市场占比快速扩大，相关领域公司值得重点关注。 200021E2022E2023E2024E2025E2026E腔镜机器人的市场规模2384.42708.03145.33864.24723.25254.86936.38843.110934.913149.915590.818007.4骨科机器人的市场规模138.3258.4505.0911.01504.61393.82395.53182.23

50、191.33537.24036.74685.4泛血管机器人的市场规模2.93.09.811.028.031.467.7160.7309.3571.31023.51605.5经自然腔道机器人的市场规模0.03.27.819.342.375.6207.5411.4684.61021.71376.01785.9经皮穿刺机器人的市场规模157.9195.2233.9293.1366.5379.5444.9555.2717.0950.51203.51487.3其他手术机器人的市场规模326.3413.0543.6756.61043.91186.41762.82421.33053.03871.24869.