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医疗机器人行业分析报告

2016年医疗机器人行业分析报告

2016年3月

医疗机器人全球市场增速快，潜力大，蕴藏深度投资机会。

据BCG波士顿咨询测算，截止2016年1月，全球医疗机器人行业每年营收达到74.7亿美元，预计未来5年年复合增长率能稳定在15.4%，至2020年，全球医疗机器人规模有望达到$114亿美金。

科技进步与患者对优质医疗服务的需求是市场增长的主要动力。

医疗机器人是国家实现工业4.0战略的重要一环。

国务院在“十三五”规划纲要及《中国制造2025》等后续指导文件中提出要重点发展医用机器人等高性能诊疗设备，积极鼓励国内医疗器械的创新。

我们预计手术和康复机器人将成为未来5年国家发力重点，因此前国家部委及各地政府分别就建立医疗机器人测试和应用平台、工业4.0重点项目部署、建立机器人行业示范基地和标准等等方面给与了政策指导，政策风向明确。

海外市场竞争激烈，亚洲将成为医疗机器人市场新的增长点。

据统计，中国占比医疗机器人市场份额目前不足5%。

而以达芬奇系统在全球销量来看，北美以及欧洲市场暂时基本达到平衡。

亚洲市场成为公司业务的拉动点，增长率远超其他地区，亚洲包括中国将成为IntuitiveSurgical等医疗机器人公司战略重点市场。

国内医疗机器人市场蕴含巨大潜力。

2010-2014年来全国医疗机构床位量以及住院人数年复增长率分别达到7.5%和9.6%，同时我国已步入老年化社会，老年人口数量年复增长率达到3.54%。

此外我国因中风、外伤等导致丧失劳动力人口也在节节攀升。

这些人群对微创、高效、优质的临床服务需求增加，巨大的市场需求将推动医疗机器人市场在我国得到快速发展。

一、医疗机器人概述

医用机器人，是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人。

是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。

按照其用途不同可分为多种类型，有临床医疗用机器人、护理机器人、医用教学机器人和为残疾人服务机器人等。

国际机器人联盟（IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人,而服务机器人根据其应用又可分为专业服务机器人（国防、农用、医疗）和个人/家庭服务机器人（家庭用途、娱乐用途等）。

医疗机器人属于服务机器人类别，是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人,是一种智能型服务机器人。

医用机器人种类很多,按照其用途不同,有临床医疗用机器人，包括外科手术机器人和诊断与治疗机器人、医用教学机器人、护理机器人、康复机器人等。

早在1985年，研究人员借助PUMA260工业机器人平台完成了机器人辅助定位的神经外科活检手术，这是首次将机器人技术运用于医疗外科手术中，标志着医疗机器人发展的开端。

1、临床医疗机器人

之所以将机器人引入医疗，是因为在微创手术中，它们可以实现对外科仪器前所未有的精准控制。

目前为止，这些机器已经用来定位内窥镜、进行胆囊手术以及胃灼热和胃食管反流的矫治。

机器人手术领域的最终目标是设计一种机器人，可以用来进行不开胸口的心脏手术。

仅在美国，机器人设备每年可以用于超过350万个医疗手术中。

按照手术机器人的应用范围，可以分为神经外科机器人、骨科机器人、腹腔镜机器人、血管介入机器人等。

在手术机器人中，腹腔镜机器人是应用最为普遍和广泛的一种，临床应用主要在泌尿外科、心胸外科、妇科等领域。

达芬奇机器人是腹腔镜机器人的杰出代表。

2、康复机器人

康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。

目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

3、护理机器人

英国科学家正在研发一种护理机器人，能用来分担护理人员繁重琐碎的护理工作。

新研制的护理机器人将帮助医护人员确认病人的身份，并准确无误地分发所需药品。

将来，护理机器人还可以检查病人体温、清理病房，甚至通过视频传输帮助医生及时了解病人病情。

4、医用教学机器人

医用教学机器人是理想的教具。

美国医护人员目前使用一部名为“诺埃尔”的教学机器人，它可以模拟即将生产的孕妇，甚至还可以说话和尖叫。

通过模拟真实接生，有助于提高妇产科医护人员手术配合和临场反应。

5、移送病人机器人

移送病人机器人主要帮助护士移动或运送瘫痪、和行动不便的病人，如英国的PAM机器人。

6、运送药品机器人

运送药品机器人可代替护士送饭、送病例和化验单等，较为著名的有美国TRC公司的HelpMate机器人

二、医疗机器人市场发展迅速，空间广阔

根据波士顿咨询的统计数据，商业机器人市场于2015年达到了59亿美金，主要受益于在商业机器人中占比极大的医疗及手术机器人的迅速增长，未来市场份额有望在2025年达到170亿美金，取代军用机器人板块成为第二大机器人市场。

根据IFR的数据，2014年全球医疗机器人的销量为1224台，与2004年全球医疗机器人销量为386台相比，年复合增速达12.2%。

据BCG波士顿咨询测算，截止2016年1月，全球医疗机器人行业每年营收达到74.7亿美元，预计未来5年年复合增长率能稳定在15.4%，至2020年，全球医疗机器人规模有望达到$114亿美金。

其中，手术机器人占60%左右市场份额。

报告表示目前北美市场目前为最大市场，而由于政府医疗投入加大，医疗系统重组和人们对微创手术意识加强，未来市场重心将逐渐往亚洲市场转移。

根据IFR发布的统计数据，2013年全球外科手术辅助机器人总销售额达14.95亿美元，其中达芬奇机器人全球销售额达6.33亿美元，占比42.43%。

截至2014年底，全球共装机达芬奇机器人3266台，其中美国2223台（68%），欧洲549台（16.8%），亚洲350台（10.7%），我国内地共29台（7.96%），其中9台在北京（2.76%）。

1、国际医疗机器人发展情况：

市场化程度高，竞争激烈

医疗机器人在国外属于市场化程度较高的行业,主要是由市场的供需情况决定的,竞争比较激烈。

而技术更迭周期短的行业特性也决定了拥有核心技术以及突破性独创理念的公司将快速抢占市场份额。

目前全球医疗机器人行业中欧美地区的医疗企业占据了较大的市场份额，处于市场主导地位,全球最大的10家医疗机器人企业中大部分是美国和欧洲公司。

其中，美国医疗机器人行业在全球处于领先地位，已发展到30多个。

这些医疗科技公司拥有庞大的资源网络、全面的服务内容和优秀的研发团队。

能够为医院、及其他医疗机构提供更科学、精确、安全的手术辅助服务。

未来随着对高难度手术需求的增多、医疗基础设施的不断升级，以及医疗保健费用不断提高，越来越多国外医院科室及诊所开始逐渐增加对可辅助手术的医疗机器人的支持程度。

但从全球医疗机器人的市场份额分布来看，2014年，北美医疗机器人市场占全球总市场的40%，其次为欧洲，占比32%。

相比新兴国家5%甚至更低的市场占比而言，欧美国家的医疗机器人市场竞争更为激烈。

2、国内医疗机器人发展情况：

潜在用户多，处于高速发展阶段

亚太地区等新兴市场医疗机器人因潜在用户基数大，处于高速成长阶段，增长速度明显高于其他地区。

新兴市场近十年的经济发展速度高于全球平均水平，欧美医疗机器人已不满足仅仅在欧美市场立足，将亚太地区视作为其产品销售的重要增长点，投入大量的资金和资源在新兴市场开展业务。

（1）《中国制造2025》等指导政策将长期利好医疗机器人产业发展

最近，各地方政府亦陆续发布推广服务机器人应用的文件。

北京市科委于2015年6月下发《意见》，部署智能机器人科技创新和成果转化工作，其中要求突破服务机器人尤其是医疗健康服务机器人的技术瓶颈，使相关技术达到国际先进水平。

届时，机器人技术将着力突破仿生材料、智能人机交互、多模式识别等关键技术。

手术机器人、康复机器人、辅助机器人等将在临床应用技术研究中得到大幅推进。

类似工业机器人在国内的发展路径，我们认为服务机器人将得到全社会越来越多的关注，预计未来各地方政府将会陆续推出更多的扶持机器人政策，利好频出。

“十三五”规划将使得服务机器人迎来重大利好。

根据上海证券报2015年7月28日报道，《机器人产业“十三五”发展规划》已经完成初稿，有望在年底前发布。

《规划》对服务机器人行业发展进行了顶层设计。

工信部人士透露，《规划》提出了市场主导、质量为先、强化基础、创新驱动的发展原则，实现在助老助残领域、消费服务领域、医疗领域等重点领域的示范应用，并开展核心零部件攻关、前沿共性技术研发、医疗康复机器人应用等重点工作。

手术机器人属于甲类大型设备，根据《大型医用设备配置与使用管理办法》（卫规财发„2004‟474号）定义，资金投入量大、运行成本高、使用技术复杂、对卫生费用增长影响大的为甲类大型医用设备，由国务院卫生行政部门管理。

甲类大型医用设备的配置许可证由国务院卫生行政部门颁发。

一、甲类大型医用设备的配置,由医疗机构按属地化原则向所在地卫生行政部门提出申请,逐级上报,经省级卫生行政部门审核后报国务院卫生行政部门审批;二、乙类大型医用设备的配置,由医疗机构按属地化原则向所在地卫生行政部门提出申请,逐级上报至省级卫生行政部门审批;三、医疗机构获得《大型医用设备配置许可证》后,方可购置大型医用设备。

以甘肃省人民医院配置内窥镜手术器械控制系统（简称达芬奇手术机器人）为例，医院于2014年9月向国家卫计委规划司提交申请配置一台甲类大型设备——达芬奇手术机器人的材料；10月医院专家团队参加了国家卫计委在北京组织的技术答辩；11月国家卫计委组织专家在医院完成现场数据复核工作，经国家卫计委专家组评议，下发了《国家卫计委规划司关于2014年下半年甲类大型医用设备配置评审相关情况的通知》（国卫规划基装便函[2014]134号），评审合格；12月我院提交购置设备的财政资金证明材料，通过了管理评审。

2015年7月设备装机。

从申请到审批历时3个多月时间。

除了有一套完整的审批程序之外，国家卫生和计划生育委员会2012年还制定发布了《机器人手术系统辅助实施的相关技术规范和培训管理规范》。

其中按照适应症规范了手术流程，并且要求从业人员上岗前进行严格的培训程序。

（2）需求空间大，给与医疗机器人极大的市场空间

我国现在已步入老年化社会，并且老年人口数量与在总人口占比将在一段时间内节节攀升。

2005-2014年，年复增长率达3.54%。

而老年人群体又是各国罹患各类腹腔类疾病、运动类疾病的主要患病人群，以及支出医疗费用最多的群体。

老年人有不同程度退变（包括内脏、肌肉、骨关节等）和功能障碍，这些功能障碍大大增加了老年人入院几率与手术治疗几率。

老年人因年龄、体质等原因比较脆弱，需要更加精准的医疗服务，同时术后恢复时间较长。

手术机器人以及康复机器人的应用能很好地提供精准手术服务，大大缩短老年人术后康复时间，解决术后康复需求。

2014年我国城镇居民家庭人均可支配收入约为3万元，农村居民家庭人均纯收入约为1万元，相较于十年前2004年的10000元，3000元左右有了较大幅度提升。

人均可支配收入的上涨将提高了居民在医疗领域支出的费用和意愿，从而愿意追求更人性，微创，精准，低风险的高质量治疗手术方案。

目前而言使用医疗机器人的每单手术费用要比传统医师人手操刀平均要贵1.5-2万元，随着人均可支配收入的进一步提高，人民健康意识的加强，医用机器人将更多的为人们在心理和实际选择上所接受，从而可能在市场空间上有个量变到质变的过程。

近十年中国城镇和农村居民收入复合增速分别为12.05%和12.91%，恩格尔系数分别从2004年的37.7%和47.20%下降至35%和37.7%，这些数据都显示了中国人口对高端的医疗服务有着更强的支付能力不足的情况将随着未来经济发展，而得到一定程度的改善。

医疗机器人特别是手术机器人的配置对医院的门诊量有较高的要求，一般来说年门诊量超过100万以上的医院有能力配置一台或者多台手术机器人，从而在尽可能多服务患者的同时，最大程度上保证医疗机器人的产出。

相比2010年，2014年全国医疗卫生机构床位数上涨38%，年复合增长率7.5%，住院量上涨44%，年复合增长率9.56%。

可以看出，无论是医院的服务能力，还是人民的问诊、住院需求都有较大幅度的上升。

这位更多医疗机器人的配置奠定了稳定的市场基础。

三、手术机器人和康复机器人是医疗机器人最有前景的发展方向

根据GrandViewResearch的数据统计，医疗机器人的各类产品中手术机器人占比最高，在60%以上，是医疗机器人中体量最大的机器人。

其次为微创放射性手术系统，约占20%。

急救机器人、外骨骼机器人、辅助康复机器人、非医疗医院机器人等占比均较小。

从医疗机器人各类产品的市场增速来看，根据GrandViewResearch的预测，外骨骼机器人、辅助康复机器人从2012年到2022年，市场占比明显提升，根据我们的估算，未来5年广义康复机器人的年复合增长率约为37%，其中康复机器人年复合增长率为21%，外骨骼机器人年复合增长率为47%，远高于其他类别的医疗机器人的平均增速。

1、手术机器人是医疗机器人中体量最大的机器人

手术机器人大类包括腹腔镜手术机器人系、统矫形外科机器人系统、神经外科机器人系统、可操纵的机器人导管、及其他临床手术机器人。

2014年，手术机器占全球医疗机器人份额60%以上，占比最重。

其中，腹腔镜检查是手术机器人最大的应用领域，在2014年占手术机器人行业的88.5%。

其他临床手术机器人占比11.5%。

未来由于对微创诊断和治疗程序的需求增加、老年人口基数的增长、地球环境的恶化、不健康的饮食习惯和对高脂肪食品、酒精的消费，以及都市人口平日缺乏体育锻炼等不健康的生活方式，种种因素都极大促进了手术的发生率，也为手术机器人的发展提供了空间。

（1）手术机器人发展概况

得益于微创手术的需求不断增长、以及医院对机器人设备的采用率的提升。

2015年，手术机器人的全球市场份额达32亿美金，2020年有望达到99亿美金，行业增速25.34%。

目前，全世界已有33个国家、800多家医院成功开展了60多万例机器人手术，手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。

根据国际机器人联盟2013年的机器人统计报告，2012年全球医用机器人销量为1308台，同比增长20%，占全部专业服务机器人销量的8%，市场规模约为60亿美元。

其中外科手术辅助机器人销量为1053台，环比上升6%，总销售额达14.95亿，占医用机器人销售额的44%。

医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人，每台医用机器人（包括附件和零部件）售价可达150万美元。

虽然当前医用机器人普及率还很低，并且安装的大部分是发达国家，但根据摩根近期的一个调查研究，当问及外科医生对未来使用手术机器人的使用率做预测时，大部分美国的外科医生们认为未来3-5年里手术机器人在手术中的使用率会提高到50%左右，市场潜力巨大。

据IFR对2010-2014年全球手术机器人销量的统计，2014年手术机器人销售为978台，占医用机器人销售量的比例维持在80%~95%间。

2015年，全球达芬奇机器人系统完成手术数量预计达到62万例，相比于2014年的57万例，同比增长9%，预计未来机器人完成手术例数还将稳步上升，年复合增长率约为7-10%，2014年手术机器人市场规模约为35亿美元。

（2）手术机器人市场空间测算

以上海为例：

上海采取打包收费模式，采用机器人的手术要在其他费用基础上加3万人民币。

其他地区收费模式不一，如北京等地是医院单独定价，费用因手术不同2-8万不等。

随着医疗卫生体制的逐渐完善和医疗技术的不断提高,近几年来住院病人手术人次逐年上升,除2010年外,年均增速超过10%。

2012年我国住院病人手术36902542人次，按年均增速10%计算，2015住院病人手术人次为36902542＊（1＋10%）^3=4911728。

在美国的一些一流医院，在美国机器人做微创手术的比例已经超过全院外科手术的50%。

假设中国也达到如此水平，每年机器人手术量为4911728*50%＝2,455,864台，假设未来每台1-3万额外费用，市场规模约2,455,864~7,367,592万，即240-736亿市场规模。

2、康复机器人是医疗机器人中市场增速最快的机器人

康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。

目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

康复机器人现在主要分为两大类：

1）医疗训练用康复机器人，用来对患者进行肢体功能恢复及辅助练习；2）生活辅助用康复机器人，用来代偿肢体功能。

（1）康复机器人发展概况

根据BCG预测，康复机器人2015年市场份额达2.8亿美金，2016年预计可达3.2亿美金，2020年达13.5亿美金，5年期间年增长率为36.97%。

而WintergreenResearch对未来康复机器人的市场给与了更乐观的估计，预计2015到2020年，康复机器人市场将由0.43亿美元增长至18亿美元，年复合增长率为211%，Markets&Markets预计其中外骨骼机器人市场将由0.33亿美元增长至10.55亿美元，年复合增长率为200%。

（2）三大因素促国内康复机器人市场迅猛发展

①中风高发病率带来康复医疗的巨大市场

我国中风的患病率为1.82%，中风患者约有7000万人，75%丧失了劳动力，40%有严重的肢体残疾，需要康复治疗的患者达到200-300万，而每年能得到康复治疗服务的人只有1万多人。

而中风的发病率快速上升，年轻化趋势越发明显，据预测2020年后中国的中风患者将呈现井喷式增长。

②康复机器人的有效性

康复机器人能够帮助患者进行科学有效的康复治疗，有效促进神经系统的功能重组、代偿和再生，有效延缓肌肉萎缩和关节挛缩，提高患者的肢体运动能力，使残障患者能够不需借助轮椅就能行走等。

它同时也解放了康复治疗师的部分体力，优化了医护资源，让治疗师更加专注于病人，能够更好地利用他们的临床技能来为病人提供更优质的医护。

在美国，康复治疗已与外科手术和药物治疗并列成为医疗领域的三大基柱，各类研究机构也在不断增加康复科技方面的医疗经费。

③政策支持

2012年4月，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。

服务机器人规划中指出，全球服务机器人的产值由2010年的$1710亿美金,增加到2025年的$5170亿美金.我国重点培育发展服务机器人新兴产业，重点发展公共安全机器人，医疗康复机器人，仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务。

（3）康复机器人市场空间测算

1.保守估计：

我们经过分析，认为外骨骼机器人用户与电动轮椅用户较为重叠，原因如下：

a）用户下肢功能不全，已经进展到了需要器械辅助运动程度。

b）用户必须具有相当的经济承受能力（随着市场不断成熟，现在电动轮椅价格仍在3000以上）。

Rewalk6.0售价7.7万美元,对于大部分下肢残疾者非常昂贵。

未来随着技术成熟，器械国产化等原因，每台国产外骨骼机器人价按10万计算。

不考虑未来人口老龄化加速导致需求增加，医保政策支持的降低个人支付比例等情况，以2015年预测电动轮椅销售79.97万辆，外骨骼取代电动轮椅的比例为10%，计算市场容量：

10万＊79.97万＊10%＝79.97亿

2011年卫生部下发《综合医院康复医学科建设与管理指南》通知,要求所有二级以上综合医院必须建设康复医学科。

根据卫计委数据,截止2015年5月底,全国医院2.6万个,其中,二级以上的医院有8973个（三级医院2002个,二级医院6971个）。

以每个科室2台外骨骼机器人计算8973*10万＊2＝18亿。

二者合计，康复机器人市场约100亿市场规模。

2.乐观估计：

因为康复机器人百分之八十以上都集中在运动功能上，所以肢体残疾人患者群体数量、收入情况及医疗费用承付能力决定了康复机器人的市场运用、销售潜力。

残疾人是世界上最大的少数群体。

根据世界卫生组织（WHO）的统计数据，大约有10%的世界人口即6.5亿人身体存在不同残疾。

长期以来，疾病、工伤、自然灾害、交通事故、意外伤害及战争造成成百万截肢患者，残疾人的数量随着人口的增长、医疗水平的提高以及老龄化在持续增长。

在预期寿命超过70岁的国家中，平均每人有8年，大约11.5%的生命是在残疾中度过的。

截至2010年末我国各类残疾人的总数为8502万，约占全国总人口数的6.2%，其中肢体残疾人2472万，占总残疾人数量的29.07%，在所有残疾种类中所占比重最大（图1）。

目前，世界上许多国家（包括中国）已进入老龄化社会，人口老龄化带来的社会服务问题（医疗、康复与护理）对经济和社会发展产生了巨大的压力。

随着残疾人和老年人口不断增加，依靠科技创新来保障和改善他们的健康已经成为当前许多国家的战略需求。

研究和开发先进的功能康复机器人，实现功能障碍或缺失患者功能补偿与功能重建，对推动关乎我国重大民生问题的老年健康服务与助残公益事业发展具有十分重要的意义。

2006年第二次抽样调查数据表示，残疾类别结构发生改变，肢体残疾人数大幅增加，肢体残疾人数从1987年的755万上升到2006年的2412万，占残疾总人口比重为29.07%，是残疾的最主要类型。

另外，由于我国残疾标准较为严格，与发达国家相比，残疾人比例相对较低，国际社会公认的全球残疾人比例约为全球总人口的10%，2006年我国的残疾人口比例约为6.34%，因此我国目前的残疾人数可能存在一定的低估。

根据第六次全国人口普查的总人数，以及第二次全国行业深度研究残疾人抽样调查残疾人占比，推算2010年末我国残疾人总人数8502万人中，肢体残疾2472万人。

假设肢体残疾患者中有5%的患者使用康复机器人，每台国产外骨骼机器人价按10万计算。

则总市场空间为：

2472万＊5%＊10万=123.6亿。

四、国外标的公司

1、直觉外科手术公司IntuitiveSurgical

公司成立于1995年，总部位于美国加利福尼亚州阳光谷。

公司自行设计、生产及销售达芬奇牌手术系统。

这套全自动手术系统可以极大程度地解放外科医生，通过微控操作和视觉成像等多种新技术最大程度地减少病患痛苦，降低失败几率。

公司产品目前覆盖北美、南美、欧洲、中东、澳洲和亚洲。

公司现拥有1924名员工，公司总市值217.6亿美元。

公司主要自足设计制造产品DaVinciSurgicalSystem，中文叫「达文西机器手臂」包括医师的控制台、手术床边的机器手臂和影像系统。

透过机器手臂的协助，外科医师只要坐在控制台，看着手术部位的三度空间影像，即可遥控机器手臂，作出与人手相媲美的各种角度的旋转、弯曲、捏夹等动作，切、拉、缝、打结，灵巧不输人手，还可避免人手会颤抖的情形。

机器人手臂具有人手无法相比的稳定性与精确性，使用机器手臂协助医师，可以让手术更精确、侵害性更小，相对于传统手术，不但可以缩小伤口、减轻疼痛，更可以降低感染及并发症的问题发生，有效缩短病患住院时间。

达芬奇手术机器人是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人。

其也代表着当今手术机器人最高水平，