国产腹腔镜手术机器人(腔镜机器人研发获突破能获国家科技进步奖吗?)

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手术机器人是一种集成了多种现代高科技手段,可用于手术影像引导和微创手术的综合性医疗机械。从临床医疗应用的角度来看,手术机器人可分为内窥镜手术机器人、骨科手术机器人、泛血管手术机器人、自然腔道手术机器人、经皮手术机器人和其他手术机器人(如神经外科机器人)。内窥镜手术机器人占据了手术机器人的最大市场。目前国内的内镜手术机器人市场被达芬奇垄断,但随着很多国产产品进入临床和上市期,这种格局将被打破,内镜手术机器人的进口将被国产化取代。

01 腔镜手术机器人定义与产业链

(1)内窥镜手术机器人的定义

内窥镜手术机器人旨在完成各种复杂的微创手术。它由主从遥控控制。它由外科医生控制台、患者侧手术车和一套三维高清成像系统组成。它具有微创、精细、灵活、去抖等明显优点。可以大大拓展外科医生的手术能力,有效解决传统手术面临的各种问题。手术机器人是手术机器人应用领域的代表,可应用于多种外科手术,包括泌尿外科、妇科和普外科(占90%以上)。

(二)内窥镜手术机器人产业链

内窥镜手术机器人产业链包括上游软硬件供应、中游制造和下游终端应用。上游软硬件供应包括图像采集、导航定位系统、分析存储系统等。硬件供应包括伺服系统、控制器、减速器、传感器、其他部件等。中游是制造和生产,分为临床应用领域,包括心胸外科、泌尿外科、肝胆外科、妇科、普外科等领域。下游应用主要是终端应用,包括医院和分销商。

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图1:内窥镜手术机器人产业链

来源:火石创作根据公开资料绘制。

02 腔镜手术机器人行业情况

(1)内窥镜手术机器人的市场规模

全球内窥镜手术机器人市场已经超过60亿美元,占整个手术机器人市场的近60%。医疗机器人分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人等。其中,手术机器人是医疗机器人中最大的一类,内窥镜手术机器人占手术机器人的比例最大。数据显示,2015年至2021年,全球手术机器人市场规模从30亿美元增长至118.1亿美元,预计2026年将达到336亿美元(折合人民币2150亿元),复合增长率为26.2%。其中,2015-2021年,内窥镜手术机器人全球市场规模从23.8亿美元增长到69.4亿美元,占比从79.3%增长到58.7%。预计到2026年将达到180亿美元,复合增长率22.8%,占比53.6%。

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图2:2015-2026年全球手术机器人和内窥镜手术机器人市场规模(亿美元)

来源:Frost & amp沙利文,燧石创造和整理

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图3:2020年全球手术机器人市场比例

来源:Frost & amp沙利文,燧石创造和整理

中国内窥镜手术机器人市场已经达到5.58亿美元,占国内手术机器人市场的70%以上。2015-2021年,中国手术机器人市场规模从9300万美元增长到7.55亿美元(约47.8亿人民币),预计到2026年将达到38.4亿美元(约250亿人民币),复合增长率为44.3%;手术机器人在全球的市场份额从2021年的6.4%上升到11.4%。其中,2015-2021年,中国内窥镜手术机器人市场规模从8000万美元增长到5.58亿美元,占中国手术机器人总市场规模的比重从85.5%下降到73.9%。预计到2026年,腔道静态手术机器人国内市场规模将达到23.15亿美元,复合增长率为39.2%,占比60.3%。

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图4:手术机器人和内窥镜手术机器人在中国的市场规模

来源:Frost & amp沙利文,燧石创造和整理

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图5:2020年中国手术机器人市场份额

来源:Frost & amp沙利文,燧石创造和整理

(二)内窥镜手术机器人的市场结构

达芬奇手术机器人占据了世界内窥镜手术机器人的垄断地位。直觉手术公司作为专业手术机器人的领先企业脱颖而出。其达芬奇手术机器人具有适应广泛科室的先发优势(包括心外科、胸外科、泌尿外科、妇科、普外科、小儿外科、血管外科、耳鼻喉科等。),长期上市(1996年推出,1999年通过CE认证上市),在全球67个国家广泛使用。公开资料显示,截至2021年底,达芬奇机器人全球装机量已达6730台,年手术量124万例,占内窥镜手术机器人全球市场份额的82.9%。其他国外竞争者还有加拿大Titan医疗公司的SPORT手术机器人系统,加拿大TransEnterix公司的Senhance和SurgiBot手术机器人,英国CMR外科公司的Versius机器人。

国产内窥镜手术机器人的竞争格局已经初步显现。企业方面,国产手术机器人起步较晚。据燧石族数据库不完全统计,截至2021年底,国内手术机企业共有94家,主要分布在北京、深圳、杭州、苏州、上海等五个城市,其中北京的企业集中度最高。就产品而言,到目前为止,国内上市的只有达芬奇Si和达芬奇Xi手术系统以及国产的“妙手S”手术系统。据不完全统计,截至2021年底,我国芬奇手术机器人拥有219台,全国已完成手术超过25万例。国内企业也在加快后续产品上市,其中“舒瑞”单孔内窥镜手术机器人和蜻蜓Eye?三维电子腹部内窥镜、京丰医用多孔单孔内窥镜手术机器人、康多机器人等。正处于临床试验阶段,预计在最近两年内上市和商业化。根据国家卫生健康委员会发布的《国家卫生健康委关于调整20182020年大型医用设备配置规划的通知》,计划在2018年至2020年向中国医疗机构销售共计225台内窥镜手术机器人。

表1:2021年底国内内窥镜手术机器人主要布局企业及产品

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来源:火石创作根据公开资料整理。

(三)内窥镜手术机器人的市场需求

国内内窥镜手术机器人的手术普及率仅为0.5%,市场需求增长潜力巨大。从需求端来看,据不完全数据统计,预计2021年我国内镜手术机器人手术将有8.75万例,近三年稳步增长(2020年疫情会有一定负面影响)。得益于存量安装的爆发,预计2021-2026年中国RAS手术数量将增长56%,达到68.1万例。从供给端看,截至2021年底,我国仅安装了219台内窥镜手术机器人,手术普及率仅为0.5%。其中,达芬奇的内窥镜手术机器人仅在中国所有三级甲等医院的10%使用,而2020年美国安装了3727台,手术普及率为13.3%。从2018年到2020年,中国一台内窥镜手术机器人平均每年辅助手术299例,而美国平均每年240例。造成这种差距的原因在于国内内窥镜手术机器人的供应量有限,这表明内窥镜手术机器人在国内有很大的需求增长潜力。

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图6:2015-2026年中国内镜手术机器人手术量及增长率

来源:Frost & amp沙利文,燧石创造和整理

(四)内窥镜手术机器人产业政策

国家出台相关利好政策,助力内窥镜手术机器人产业发展。针对日益增长的机器人辅助手术需求,国家政府实施了多项政策促进手术机器人产业的进一步发展。《中国制造2025》指出要发展医疗机器人装备,《医疗装备产业发展规划(20212025年)》征求意见稿指出要提高内窥镜手术机器人、骨科手术机器人、神经外科机器人等装备的性能和质量,鼓励地方政府将机器人辅助手术纳入医保报销范围,对国产手术机器人的发展起到重要的推动作用。

表2:2021年底中国内窥镜手术机器人相关政策

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来源:火石创作根据公开资料整理。

text-indent : 2em;’ text-align : left;’03 行业标杆——达芬奇手术机器人概况

(一)达芬奇手术机器人简介

美国直觉手术公司旗下的芬奇手术机器人代表了当今手术机器人的最高水平,成为世界内窥镜手术机器人的领导者。最早应用于前列腺癌的治疗,经过不断的技术进步和迭代,其应用范围已经扩展到胸外科、普外科、泌尿外科、妇科、心血管外科等。经过四代演进,已经形成了三大核心技术,即禀赋论者、3D高清影像技术、控制台人机交互设计。

以下是达芬奇系列手术机器人的技术脉络。

1996年,第一代达芬奇机器人面世。

2006年推出的第二代机械臂具有更大的运动范围,允许医生在不离开控制台的情况下进行多画面观察。

2009年,在第二代机器人的基础上,增加了双控制台、模拟控制器、术中荧光显影技术等功能,随后推出了第三代达芬奇Si系统。

2014年,第四代达芬奇Xi系统上市,灵活性、准确性、成像清晰度等方面都有了质的提升。2014年下半年,该公司还开发了远程观察和指导系统。

(2)达芬奇手术机器人的盈利能力

达芬奇的手术机器人采用“耗材系统服务”的商业模式,耗材占比超过一半。达芬奇手术机器人的初期收入主要是系统,占比95%。随着拥有量的增加,2020年系统占比逐渐下降至27.0%;随着手术量的增加,耗材占比大幅提升,从2000年的6.4%提升到2020年的56.3%;服务收入与工具存量相关,占比相对稳定,基本维持在15-20%。通过达芬奇的机器人捆绑专属高价值耗材——机械臂,可以获得高额收入。每台设备配有四个机械臂,最多可以使用十次。每个机械臂的价格约为2000美元。达芬奇的盈利能力在2005年后达到一个相对稳定的值,持续了6年。主要原因是在2005年之前,公司保持了较高的研发成本。支出,这影响了业务收入。

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图7:2000-2020年直观手术公司收入结构变化

来源:风,燧石创造和整理

(三)达芬奇手术机器人市场的竞争格局

达芬奇手术机器人系统的销售单价近年来一直在150万美元左右。2021年达芬奇手术机器人全球装机741台,其中中国30台。截至2021年底,全国安装达芬奇手术机器人219台,装机集中在北京、上海等核心城市的三甲医院。预计2022年新型手术机器人将超过100台。参考2020年美国3720台手术机器人的数量(每年净增手术机器人200台以上),未来我国手术机器人的装机容量还有很大的空间(每年200台手术机器人,2030年需要1万台手术机器人)。至今达芬奇是中国的垄断者,下一万台也会有国内的身影。

综上所述,可以看出达芬奇手术机器人的成功之处在于:一是企业投入巨资进行技术研究和迭代,研发和生产成本高;d投资强度高;二是产品技术水平高,关键核心技术有较强的知识产权壁垒保护;三是采用“系统耗材服务”的盈利模式,耗材收入贡献高达56.3%;第四,投入巨资进行营销教育。

04 总结

我国手术机器人市场起步较晚,还没有形成规模的企业。大多数公司仍处于研发阶段。d、动物实验和临床实验。手术机器人主要集中在单孔柔性机械臂的腹腔镜手术系统。其中,国产内窥镜手术机器人高伟“妙手S”已于2021年10月上市,微创医疗为图迈?京丰医用多孔单孔,北京舒瑞的单孔内窥镜手术机器人等。已进入国家美国食品药品监督管理局绿色审批通道,正处于临床试验阶段,预计两年内上市。国产内窥镜手术机器人部分关键技术指标达到国际先进水平,在价格上比达芬奇更有优势。目前国内内窥镜手术机器人市场被达芬奇垄断,但随着国产产品的陆续上市,这种格局将被打破,进口内窥镜手术机器人将被国产化取代。

—结束—

作者|火石创作王

审核|火石创作廖、等。

运营|火石创作黄淑萍

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原标题:国内实现内窥镜手术机器人国产化有多难?|深刻而好的文笔

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