腔镜手术机器人不仅是一个产品，更是一个标准化平台，机器人+AI、VR、5G等打开平台价值。达芬奇手术机器人系统被发明的初衷是为了解决前线受伤士兵的远程手术难题，5G等先进通信技术将远程手术变得可能。手术机器人把复杂的外科手术朝着标准化方向迈进了一步，对医生技术的要求进一步降低，手术机器人+AI、VR等将会进一步降低对医生技术的要求，降低高难度外科手术的门槛。我们可以想象未来或出现人工智能自动手术、或让年轻医生进行高难复杂手术，届时手术机器人将迎来更高的渗透率和发展空间。因为目前手术机器人还需要配置证，手术机器人放量不会太快，但是腔镜手术机器人作为一个标准化平台，未来应用空间广，平台价值高。1、20年175倍，腔镜机器人成就美股医药传奇直觉外科自2000年上市以来涨幅达175倍，位居美股医药板块第二名。直觉外科主要产品为腔镜手术机器人——达芬奇系统。该系统于2000年首次被FDA批准独立完成手术，至今已更新至第四代，全球装机量5989台，年手术量124万例，年收入43亿美元，净利润10亿美元。大单品往往催生大市值企业，我们认为中国腔镜手术机器人行业将产生优质的投资标的。
腔镜机器人是最有市场潜力的手术机器人。根据微创机器人招股书援引Frost&Sullivan统计，2020年全球手术机器人市场规模约为83亿美元，其中腔镜机器人市场规模52.5亿美元，占比63%，骨科机器人市场规模仅次于腔镜机器人，约为13.9亿美元，占17%。在中国，2020年全国手术机器人市场规模约为4.25亿美元，其中腔镜机器人占75%。
2、腔镜机器人可视为微创外科手术的全面升级机器人手术（Robot-assistedsurgery，RAS）可视为微创手术的全面升级，是第三代外科手术形式。从第一代开放手术、第二代微创手术到第三代RAS手术，外科手术的发展不断的强调患者预后，追求微创化、精细化、并发症少、恢复快等优点。第二代微创手术大幅度减小了创口，改善了预后，但该术式难以胜任难度较大的手术，尤其是需要在狭小空间内进行精细解剖的术式，例如泌尿外科手术以及盆底手术。达芬奇手术机器人主要有三个组成部分：控制台、成像系统和机械臂。以最新的DaVinciXi系统为例，机器人主要分为3部分：
（2）成像系统：包括三维内窥镜、摄像机、处理器、显示系统等，其中三维内窥镜位于机械臂的持镜臂上，显示屏幕位于医生控制台上。主要技术要点包括成像清晰度、定位系统、术中荧光显影等。医生团队亦可通过成像系统实时观察到手术进程，增加安全性。（3）机械臂：可能是手术机器人最为重要的部分，由4个固定于可移动基座上的机械臂组成，通常为持镜臂、左右手、以及能量器械臂组成。通过加装不同的手术器械，例如抓持钳（Endowrist系列），吻合器（sureform系列），以及能量平台，可以完成几乎所有的腔镜手术操作。单孔机器人则使用一条高度集成的机械臂，机械臂上集成4个机械手，对应多孔机器人的4臂设计。腔镜机器人是集医学、机械学、生物力学以及计算机科学于一体的高技术产品，可解决微创手术解剖精度问题，做好传统腔镜难以完成的高难手术。腔镜机器人手术可以通过主从遥控系统，将医生手部较大的动作缩小成为机械臂末端精细微小的动作，同时消除医生手部的自然颤动，辅以超10倍放大的3D腔镜视野，可以完成非常精细的手术解剖。
除美国外的市场上，腔镜机器人手术仍处于导入期，主要集中在泌尿外科。2020年，全球达芬奇机器人手术量达到124万例，其中美国约占70%。2020年中国腔镜机器人手术量仅为47000例，占比约为3.7%，市场仍处于初级阶段。美国以外地区泌尿外科手术量占比超过50%，即大部分手术集中在泌尿外科。
中国腔镜机器人手术目标手术量至少为790万例。根据LifeScienceIntelligence报告，2017年中国共有各类外科手术6069万例，其中在近期有希望进行腔镜机器人手术的术式包括但不限于：前列腺切除术、妇科腔镜手术、开放式子宫切除术、结直肠手术、减肥手术、疝修补手术、胆囊切除术等。各类术式手术量总和为790万例。3、国产手术机器人空间高达487亿元，开创符合国情的商业模式手术机器人市场主要分为三部分：设备、服务费、耗材。在产品引入阶段，设备收入占市场的大部分；随着机器人手术的普及和每台手术量的上升，耗材收入成为盈利的主力，而服务费与设备数量挂钩，每年固定数额，属于比较稳定的部分。2020年，耗材类收入占IntuitiveSurgical总收入的56%，设备收入占27%，服务费占比17%。
3.1美国医保支付额度高，为达芬奇高价提供支付基础美国Medicare对腔镜手术报销标准远高于中日，无需调整即可承担机器人手术费用。根据IntuitiveSurgical整理，2021年美国Medicare保险对于腔镜手术的平均报销额度达到约2~3万美金。高报销水平给机器人手术带来较大的发展空间。在美国，传统腔镜手术费用与达芬奇机器人手术相比相差不大，因此Medicare无需对机器人手术做额外的医疗保险设置，大大减轻了医院和医生使用机器人手术代替传统腔镜的行政成本。
自2012年日本前列腺根治手术纳入医保以来，机器人手术量加速增长。2012、2013两年手术量年增长率达到350%和115%。
据2020年IntuitiveSurgical年报统计，美国约有3720台达芬奇机器人，Nature通讯报道日本目前约有400台手术机器人。根据微创机器人招股书显示，中国保有189台手术机器人。根据2020年三国人口数量测算，美国每百万人保有11.3台腔镜机器人，日本每百万人保有3.2台，而中国每百万人仅有0.1台。
3.3降价、提高渗透率是最符合中国国情的商业模式在中国，腔镜机器人有潜力渗透所有进行腔镜微创手术的医疗机构。作为第三代外科手术技术，腔镜机器人手术可以对相当大一部分的开放手术和腔镜微创手术进行替代。我们认为，在不考虑价格因素以及配置证限制的情况下，机器人手术对所有开展微创腔镜手术的医院和医生都具有吸引力。我们对医院、医生、患者、政府四方选择腔镜机器人手术的动力与阻力进行了总结：降价是大多数问题的解决方案。假设国产腔镜手术机器人设备降价到600万/台，则其价格和CT等医院常见大型设备相当，而后者已基本成为中国医院的标配。在耗材方面，我们估计目前一台普通腔镜手术的耗材费用大概在数千元至万元左右，若腔镜机器人手术耗材降价到1万元，则其普及率应当与普通腔镜手术相当。由此我们认为，在理想情况下，配置证完全放开，腔镜机器人手术应该渗透到县级，而三甲医院则配置多台。
4、国产机器人大时代，微创机器人率先完成泌尿外科临床试验，威高已拿证863计划加速了国产手术机器人的发展。863计划智能机器人主题，资助了天大和哈工大等手术机器人项目。2013年12月，哈工大宣布完成具有自主知识产权的腹腔镜手术机器人，并随后转化为康多机器人项目。天大王树新教授机器人项目则转化为威高股份的妙手系列机器人，天大电子机械工程何超博士后来创立微创机器人，王建辰博士（天大、MIT）与高元倩博士（天大、哈佛）则是深圳精锋医疗的创始人，公司布局有单孔，多孔机器人。除此之外，北京术锐创始人徐凯博士通过连续对偶体设计制造了国产单、多孔兼容腔镜机器人。
首个国产腔镜手术机器人已经获批。2021年10月27日，NMPA批准了山东威高手术机器人有限公司生产的创新产品“腹腔内窥镜手术设备”的注册申请。除威高外，国内还有微创机器人正在注册申请阶段，精锋已完成泌尿外科临床入组，康多、术锐、正在临床试验。我们预计到2025年，6家国产机器人将完成临床试验并获批，国产腔镜机器人进入大时代。
国产手术机器人技术路线复杂，产品技术形态多样化。技术形态的多样化有利于差异化竞争，避免行业陷入价格战的窘境之中。我们认为国产腔镜机器人较多采用类似于达芬奇系统的一体式4臂设计，7自由度和3D显示成为标配。
除威高机器人外，微创、精锋、术锐、康多均已公开完成前列腺根治术。微创机器人已完成泌尿外科临床试验，产品性能可靠。前列腺根治术作为机器人手术最有代表性的术式，是检验手术机器人性能的“试金石”。根据不完全统计，目前全球范围内完成泌尿外科临床试验的产品包括达芬奇(IntuitiveSurgical，美国)、Versius(CMRSurgical，英国)、图迈（微创机器人，中国）、Hinotori(Medicaroid，日本)、Hugo(Medtronic，美国)，以上产品均为世界各地腔镜手术机器人的头部玩家。我们可以认为，微创机器人已经凭借先发优势占据了国产腔镜手术机器人的领先地位。目前，图迈腔镜机器人已经完成泌尿外科手术，正在全国开展多中心多学科临床试验，包括妇科、普外科、胸外科术式，是国产机器人中临床进展最快，覆盖术式最多的产品。
5.2国产化将加速机器人手术纳入医保，并进一步释放需求上海已经率先将腔镜手术机器人纳入医保报销。2021年4月6日，上海市医保局出台《关于部分新增医疗服务项目纳入本市基本医疗保险支付范围有关事项的通知》，将腔镜机器人手术以“人工智能辅助治疗技术”的名称纳入乙类医保，患者自付20%。报销范围包括：“前列腺癌根治术、肾部分切除术、子宫全切术、直肠癌根治术”。第一批纳入报销的四个术式均为国外多年临床验证下，机器人手术具有明显优势的手术。我们认为后续扩大适应症的顺序将以机器人手术临床优势为参考，接下来有可能纳入医保的手术包括：“疝气修复术、胆囊切除术、二尖瓣修补术”等。5.3配置证与价格阻碍医院购买腔镜机器人中国手术机器人需求旺盛，但进口高价阻碍行业发展。相比美国和日本，中国腔镜手术机器人渗透率极低，但单机手术量较大。然而，从单机手术量来看，2020年全球共进行了124万例达芬奇机器人手术，平均每年每台机器人完成218例手术。而据微创机器人招股书数据计算，中国2018年腔镜手术机器人单机手术量为435例。中国每台机器人平均年手术量高于全球水平近2倍，我们认为这表示中国手术机器人需求被压抑，而这部分需求或将由国产机器人填补。
目前，医院购买手术机器人需经过省级批准，配置管控主要针对单价高的医疗设备。达芬奇手术机器人引入之初，曾被国家发改委出台的《大型医用设备配置与使用管理办法》作为甲类医疗器械管理，其购买和引进需要国家批准。2018年，手术机器人被放宽至乙类管理，其购买需要省级批准。2018年的政策放宽直接导致了2019、2020年中国手术机器人保有量大幅上升，年增长率分别为79%、41%。由于未来几年手术机器人国产化和降价趋势，我们认为手术机器人的配置量会进一步上升。
国家2018-2020年计划手术机器人配置数量从154台增加到225台，我们预计未来五年每年新增上限约为100台。2020年07月31日，国家卫健委发布了《国家卫生健康委关于调整2018—2020年大型医用设备配置规划的通知》，大幅上调了需要审批的甲、乙两类大型医疗设备的配置数量。同属乙类设备的PET/CT和手术机器人规划配置数量均上浮46%。根据沙利文统计，2018-2020年中国手术机器人保有量上升114台，尚未达到原定规划数量的154台。因此，我们认为限制中国医院购买达芬奇的主要因素除政策限制外，还有经济效益方面的因素。
从PET-CT看国产手术机器人商业化，获批4年后，国产化率16.6%。自2016年开始，国产PET(/CT)逐渐获批。至2021年7月10日，据NMPA查询，已有江苏赛诺格兰（2016）、上海联影（2016）、沈阳东软（2016）、北京锐视康（2017）、湖北锐世数字（2020）。随着国产PET(/CT)的获批，国内医院PET(/CT)装机量同比增长率有较大提升。同时，国产PET(/CT)装机量占比也迅速提升，至2020年国产PET(/CT)装机量占比已达16.6%。
达芬奇高价限制非三甲医院购买机器人，国产化降价将降低医院购买腔镜机器人的门槛。由于目前达芬奇的高价，医院每年至少需要进行165例机器人手术才可以收回成本。而根据我们对国产机器人价格的乐观预计，医院每年仅需70例手术即可收回成本，进行腔镜机器人手术的门槛大大降低。其他阻力及解决方法的逻辑关系更加明晰，总体来讲，我们认为大规模国产化以及降价后，腔镜机器人手术将更快地在全国范围内铺开。
6、腔镜机器人平台价值高，应用范围广手术机器人虽无法自动进行手术，但为外科手术标准化迈出了第一步。医疗资源分配不均是中国医疗系统长久以来的问题，而医生水平参差不齐是医疗资源分配不均的主要体现之一。2020年，中国三级医院共有2996家，占医院总数的8.5%，而三级医院年接诊量达18亿人次，占医院总接诊量的54.2%，民众对基层医院医生水平信心不足或成为这一现象的根源。对于开放手术及腔镜手术，手术质量取决于医生的临床经验+手术操作能力，而对于RAS，机器人手术操作补足了部分医生在手术操作能力的短板，医院医生在手术能力上的差距缩小。AI+AR技术让经验少的医生也能准确识别解剖位置，大幅降低手术难度。DaVinciIris是一款基于CT扫描的3D建模软件，医生可根据解剖建模进行手术计划。增强现实（AR）技术的应用可以将血管等解剖结构实时反映到手术视野中，帮助医生更好的定位和识别解剖位置。