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制约中国腔镜手术机器人市场发展的核心因素

作者:创始人 日期:2023-03-27 人气:823

工业和信息化部于 2017 年 12 月 13 日发布《促进新一代人工智能产业发展三年 行动计划(2018-2020)》,提出重点发展三维成像定位、智能精准安全操控、 人机协作接口等关键技术,支持手术机器人操作系统研发,推动手术机器人在 临床医疗中的应用。

国家发改委与工业和信息化部等 15 部门于 2019 年 11 月 10 日发布《关于推动 先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》,提出重点发展手术机器 人、医学影像、远程诊疗等高端医疗设备等。

机器人辅助腔镜手术优势明显

我们认为机器人辅助腔镜手术比传统腔镜手术和开放手术主要有以下 4 点优势:

1) 减少手术伤口、术后恢复快及较少术后并发症。病人受益自机器人微创伤 手术的低损伤性。与开放手术的大切口相比,病人在机器人微创伤手术中 一般仅有一个或几个小切口,用来放入手术器械。因此,手术能以精准及 微创伤的方式完成。这也大幅减少失血及术后并发症的风险,例如感染及 黏连,使得病人更快康复。

2) 灵活的机械臂与高度复杂的手术兼容 。手术机器人通常配备一个或多个 高自由度的机械臂。通过电脑算法处理,机械臂将外科医生双手的活动复 制成为人体内相应的仪器细微运动。这使得外科医生能够在较小的手术空 间内流畅及精准地移动手术器械,这在高难度手术中不可或缺。

3) 手术的精准度及手术结果的稳定性 。三维高清图像使手术领域有自然视 觉景深。数字变焦功能亦使外科医生能够流畅地放大视野,从而促进精准 的组织识别及组织层次区分。震颤滤除的器械运动 。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。此功能使外科医生更容易远 程控制手术器械,并降低不慎横切组织的风险。

4) 降低外科医生疲惫及缩短学习曲线 。手术机器人具有震颤过滤、三维高 清图像及高灵活度的特点,这使得外科医生在进行手术时会更为方便且疲 惫度降低。与在传统微创伤手术中手眼协调受到影响相比,机器人微创伤 手术允许外科医生直观地操作器械。这些功能亦缩短外科医生的学习曲线, 使手术机器人更便于给开放手术或传统微创伤手术方面经验有限的外科医 生使用。手术机器人的人体工程学设计亦降低了外科医生因长期不适及疲 惫而遭受职业病的可能性。

中国腔镜机器人市场核心驱动分析

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,对机器人辅助腔镜微创 手术需求增加; 4) 潜在配额政策放松。

我们估算 2030 年市场规模(出厂价)约 Rmb89 亿,2021-2030 年复合增 速约 15.1%,主要影响因素为配额政策和耗材的逐年降价对增速造成影响。 由于手术微器械和手术臂为闭环系统,我们暂且不考虑相关的集采风险。我们 预计中国腔镜市场中耗材占比长期在 70%以上, 和美国市场结构相似(2020 年, 耗材及服务的收入合共占美国腔镜手术机器人市场约 75%)。 模型的预测主要建立在配额放开基础上,但由于配额政策放开进度和放开程度 存在较大不确定性,所以模型的不确定性较高。

制约中国腔镜手术机器人市场发展的3个核心因素

我们认为制约国产腔镜机器人发展的 3 个核心因素是:1)核心原材料高度依 赖进口;2)乙类大型医疗设备配额管制;3)机器人辅助价格比传统腔镜手术 贵约 2-4 万,于患者而言机器人相关费用无医保报销,于医院而言 2-4 万的加 价难以覆盖成本。

上游核心原材料高度依赖进口

腔镜机器人上游三大核心零部件伺服电机、减速器、控制器,占机器人成本的 70%。 伺服系统主要为机器人的运动提供动力,“伺服”含义为跟随,指按照指令信 号做出位置、速度或转矩的跟随控制。伺服电机主要布置于机器人运动关节之 中,目前应用于手术机器人的伺服电机仍然以外国品牌为主,包括日本松下,德 国西门子,瑞士 Maxon Motor,美国科尔摩根等,我国的伺服电机仍与国际品 牌存在差距,主要表现在缺乏大功率产品、不够小型化、信号接插件不稳定、 编码器精度不足。

减速器,由于提供动力的伺服电机转速很高,通常与手术机器人的应用场景不 匹配,这就需要减速器来使输出转速降下来,增大扭矩,在每一个电机处都要 配套使用一个减速器。手术机器人中主要需要以 RV 减速器和谐波减速器为代表 的精密减速器。该类减速器具有结构紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳等 特征,在制造上有着很高的壁垒,精密减速器技术一直被欧美和日本等发达国 家高度垄断,世界 75%的精密减速器市场被日系品牌 Nabtesco 和 Harmonica Drive 占领,因此手术机器人对减速器环节议价能力很弱。

控制器作为手术机器人最为核心的零部件,相当于机器人的“大脑”,用来接 收信号,发布和传递动作指令。手术机器人厂商的一般自行开发控制器,和进口差距较小。


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