今天，我们要研究的是进入资本市场至今，已经持续调整了半年多的一条产业链：手术机器人。
骨科手术机器人，为医生解决了临床上百年之久的困扰——骨质的精准切除、假体的精准安放、人为误差校准和消除，等等。
它的应用，对外科手术来说是一场新的产业迭代，推动外科手术在微创化、标准化、智能化三大方向上，进化了一步。
比如，一项骨盆骨折复位内固定手术，传统手术中需要切开复位、内固定，这过程至少出血3000毫升，超过人有效循环血量，需要大量输血。
而骨科手术机器人辅助手术，则可通过骨科大数据实现计算机三维可视化重建骨骼模型、智能规划手术路径、精准植入内固定物等关键技术，帮助医生精准定位，让手术路径更加精确，少出血、少创伤，术中辐射减少70%以上，患者受益较大。
以天智航的天玑（TiRobot）为例，这样的手术，患者术后仅留下3个1厘米左右、1个4厘米左右的切口，术中、术后出血量少于50毫升，手术安全性得到很好的保证。
这条产业链，如果细拆开看：
上游——软硬件供应商，软件供应，如影像采集、导航定位系统、分析与储存系统等；硬件供应包括伺服系统、控制器、减速器、传感器、其它元器件等等。
中游——手术机器人按照临床应用领域分，包括：腔镜手术机器人、骨科手术机器人、神经外科手术机器人、血管介入手术机器人。
下游——医院、分销商等。
编辑
图：手术机器人产业链
看到这里，我们需要思考几个问题：
1）骨科手术机器人的发展，未来驱动力是什么？
2）我国与国外的骨科手术机器人技术，差异到底有多大？在这个领域，谁的未来布局更好？
本报告，将更新到产业链报告库
本文坚决不做任何形式建议，
数据和内容不具备任何参考价值
我们仅呈现产业研究内容，
仅服务于产业研究需求、学术讨论需求
数据由以下机构提供支持，特此鸣谢
国内：Wind数据、东方财富Choice数据、
智慧芽专利数据库、理杏仁、企查查
海外：CapitalIQ、Bloomberg、路透
如有购买以上机构数据终端的需求，可和我们联系
（壹）
手术机器人属于Ⅲ类医疗器械，主要应用于外科，起到辅助或替代医生手术的作用。以达芬奇手术机器人（直觉外科，美国市场）为例，它由成像系统、操作台、机械臂构成，分别起信息接收、中枢处理、操作执行的作用。医生可以根据成像，坐在操作台上发出指令，机械臂跟随医生的动作，进入人体进行手术。[2]
图：达芬奇手术机器人组成
手术机器人分类的方法，多种多样。按细分应用领域可划分为：腔镜手术机器人、骨科手术机器人、神经外科手术机器人、血管介入机器人。这样的分类方法，是围绕医疗器械的细分科室做分类。
在了解手术机器人细分类别之前，先感受一下医疗器械领域各细分市场规模。在全球医疗器械市场规模榜单上，体外诊断排龙头，其次分别是心血管、影像、骨科、眼科、整形、内镜。因而，对手术机器人这种新型器械来说，排名靠前的科室，是兵家必争之地。
按手术机器人细分类别来看：
1）腔镜手术机器人
腔镜手术机器人的研发，是手术机器人产业的基础。目前，它仍然是手术机器人领域系统极为复杂、技术难度极大、临床价值和商业价值极高的产品。代表企业有：直觉外科、TransEnterix、微创医疗机器人（港市微创医疗的子公司，尚未上市，拟报科创版）等。
直觉外科的达芬奇手术机器人，是极具代表性的（全球市占率88%，几乎垄断），FDA批准达芬奇手术机器人可用于超过10个科室的手术，目前临床应用在5个科室，其中，50%集中在前列腺和子宫切除术。[2]根据广发证券数据，截止2020年3季度，达芬奇系统累积装机量已经达到5865台。
2）骨科手术机器人
骨科手术机器人，主要应用于脊柱外科和关节外科。随着老龄化以及生活方式的改变，骨科疾病发病率上升，并且骨科学科本身成熟，疑难杂症相对较少，骨科手术机器人较为容易替代医生，容易实现规模化。代表企业有：史赛克、美敦力、施乐辉、天智航等。
3）神经外科手术机器人
4）血管介入手术机器人
血管介入手术机器人渗透率很低，没有规模商业化案例，国内还在实验室阶段。2017年美国血管介入领域的机器人手术渗透率只有0.1%，远远低于腔镜和骨科机器人手术。
图：全球代表性手术机器人
基于以上信息，神经外科、血管介入两大领域手术机器人目前市场尚处于早期，未实现规模商业化；手术机器人主要发展空间目前仍在腔镜、骨科两大领域。但注意，腔镜手术机器人与骨科手术机器人所应用领域中，其背后相应的疾病发病率不同，所以需要分别拆开看。本篇报告，我们聚焦于天智航所在的赛道：骨科机器人。
（贰）
根据国际机器人联合会2014年数据，全球范围内骨科手术机器人占手术机器人市场总额的23%。骨科机器人的主要应用领域有：创伤骨科、脊柱外科和关节外科。
骨科机器人通常由主控台、机械臂和光学定位相机组成，通过“机械臂+导航”模式实现光学导航下的机械臂实时定位和操作。具体流程如下：[1]
1）术前/术中获取患者损伤部位的影像并上传到主控台完成识别，医生通过主控台规划手术路径设计；
2）医生将机械臂拖动至术区后，机械臂按照规划好的手术路径进行精准定位，并完成切割和/或植入；
3）光学跟踪系统负责术中实时定位监测，对定位误差进行实时动态调整，引导机械臂自动调整。
图：骨科手术机器人示意图
其主要核心技术在于两个方面：1）机械臂控制；2）导航定位。
机械臂控制——由于骨骼结构复杂、毗邻重要的血管和神经，且脊柱腔道内空间较小，要求很高的手术操作精度，因此机器人手臂操作的精度是其关键衡量标准，也是技术难点。目前骨科机器人操作精度在毫米甚至亚毫米级别。
导航定位——由于骨组织附着有皮肤、肌肉且处于较深处，手术中难以充分暴露，肉眼难以透视以获取准确施术位置（需要术中多次CT扫描及医生观察和经验确定，误差大、对医生依赖高）。而骨科手术机器人通过术前/术中获得的待手术区的基准位置与手术器械所在的实时位置进行比对和标定，从而实现对手术器械的追踪和导航。其硬件供应渠道相对成熟，难点是通过软件实现标志点的识别、不同坐标系转换等关键功能。
目前，获得国内医疗器械注册证的骨科机器人企业有：
脊柱外科方面——MazorRobotics（美敦力）、MEDTECH（捷迈邦美）；
关节外科方面——MAKOSurgical（史赛克）；
创伤骨科和脊柱外科——天智航。
其他在研、未获得注册证的企业有：上海锋算（未上市）、微创医疗(港股)。
图：骨科手术机器人
接下来，我们对比天智航VS微创医疗VS史赛克VS美敦力VSZimmerBiomet（捷迈邦美）VSSmith&Nephew（施乐辉），来看看未来骨科手术机器人赛道，究竟逻辑如何？其中，天智航在科创市场，微创医疗在港市，其他公司在美国市场挂牌。
此外，值得注意的是，美国市场目前科技行业有泡沫化倾向，而医疗行业有不少全球巨头，估值较低却无人问津，包括本案所述的史赛克、美敦力在内。
（叁）
从收入结构来看：整体上，各家的收入结构大多呈现多元化布局，主要以骨科、心脏及心血管方面为主。
天智航——收入结构直观单一，主要以骨科手术机器人为主（93.02%），其次是手术中心专业工程（1.86%）、技术服务（1.76%）、配套设备及耗材（1.12%）。
史赛克——以医疗系统为主（44%），其次是创伤骨科（35%）、神经技术及脊柱（21%）。其中，医疗系统包括医疗设备（13.71%）如手术导航系统、外科烟雾净化产品、内腔镜检查（13.32%）、医疗及其他（17.13%）；创伤骨科则是膝盖（12.19%）、髋关节（9.29%）、外伤和四肢（11.01%）等方面的修复产品（如外固定支架、接骨板系列、髓内钉系列等）。
ZimmerBiomet——以创伤骨科（59.45%）为主，其次是手术及其他（22.5%）、牙科（5.19%）、脊椎类药物（9.36%）。其创伤骨科包括膝盖、髋关节、四肢等修复产品。
微创医疗（港市医疗器械龙头）——主要是血管用器械业务（33.35%）为主，其次是骨科器械业务（29.29%）、心律管理医疗器械（26.34%）。
图：收入结构（单位：%）
整体来看，国外企业大多是经营多元化产品线的专业骨科企业。其中：
史赛克是全球第二大骨科公司，其在创伤领域仅次于强生（市占率36%），市占率20%；
捷迈邦美在关节领域市占率居首位（27%）。
美敦力早初是专注于心脏起搏治疗的，后在脊柱领域优势明显，占比高达28%。在中国，美敦力入股威高（15%），之后两家成立合资公司美敦力威高骨科器械公司，整合了美敦力及威高的脊柱、关节、创伤产品，并合力开发合资品牌骨科产品。
施乐辉在运动医学领域显著领先于其他家，占据23%的市场。
不过，上述巨头进入本案所在的医疗机器人行业，均是通过收购完成。例如：
2013年，史赛克收购手术机器人公司MAKOSurgical;
2016年，ZimmerBiomet收购法国MedTech公司的ROSA手术机器人；
2018年，美敦力收购以色列公司Mazor，进入医疗机器人行业；
2019年，施乐辉收购机器人公司BlueBeltTechnologies的NavioTM机器人辅助手术系统。
国内骨科机器人企业则相对专注，均是联合其他医院、大学等单位自主研发，布局该领域。
接下来，我们对比近期季报数据，看收入情况：
图：季度收入情况
以收入规模来看：美敦力＞史赛克＞ZimmerBiomet＞施乐辉＞微创医疗＞天智航。再从收入增速来看，仅天智航的中报收入增速为正，其余企业均为负。
天智航——骨科手术导航定位机器人销售正增长，但受本期计提股份支付等因素影响，仍处于亏损状态。其收入较为单一，依靠手术机器人销售。
而其他企业的主营业务相较多元，上半年卫生事件发酵对其各个业务的产品均产生影响，导致收入下滑。其中这些企业中，ZimmerBiomet、微创医疗的亏损较大，净利润降幅大。
ZimmerBiomet——其净利润为负（增速大幅下滑）是受外部卫生事件影响所致，当年商誉及无形资产大幅计提减值（主要是欧洲及中东地区的资产及牙科业务），导致净利润大幅亏损。
微创医疗——净利润增速下降，主要由于研发成本的增加所致，以及收购LivaNova旗下心律管理业务影响，其收购业务的研发成本全额计入到公司。（微创医疗在心血管、骨科、心律管理领域的布局，值得深入跟踪，后续我们会拆分逐一研究。目前，其子公司心脉医疗在科创板，同时其心脏瓣膜子公司微创心通、微创手术机器人也在分拆上市中）
再往前倒推，来复盘一下近几个季度的收入增长情况(注：天智航刚科创板上市，数据较少；施乐辉、微创医疗仅披露中报和年报数据）：
图：近几个季度收入增速情况（左轴-天智航，其余右轴）
不考虑2020年卫生事件影响，历史增速整体上，各家均相对平稳。收入增速均值由高到低是：天智航（102%）＞史塞克（10%）＞美敦力（1.03%）＞ZimmerBiomet（0.72%）。对比可见，天智航正处于高速增长中。
（肆）
看完收入增长后，来看回报层面：
图：回报情况
图：杜邦因子拆分
从以上可以看出：
回报层面较好的依次是：史赛克＞施乐辉＞美敦力＞ZimmerBiomet＞微创医疗＞天智航。
国外公司中，美敦力、ZimmerBiomet回报率较低，美敦力因为权益乘数相对较低；ZimmerBiomet则是由于存货周转率偏低导致总资产周转率低。
国内公司中，微创医疗的回报率在5%-10%，净利率低于国外公司，因为在研发、行政开支上增长较多，其中研发开支是受收购心律管理业务所致；行政开支是归于员工股份奖励计划所产生的成本影响。
天智航回报为负，主要是2018、2019年净利率为负，2018年是对外投资亏损，导致可供出售金融资产减值损失较大；2019年是期间费用上涨、子公司亏损拖累、股份支付等原因。
另外，相较其他企业，天智航的总资产周转率偏低，主要是近年资产增速较快，其中主要是流动资产中的货币资金、交易性金融资产明显增加。
（伍）
随着老龄化的加快，以及生活方式的改变，骨科疾病的发病率在快速上升。中老年各种骨科疾病发病率高达97%，40岁以下人群也达到了40%。因此，骨科市场增长空间迅速，也推动了骨科手术机器人产业的发展。
因此，骨科手术机器人行业，增长因子可用公式表达为：
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
以上，仅为本报告部分内容，保留一半内容，以供试读。
如需获取本报告全文，以及其他产业链笔记、基金笔记、宏观笔记、建模笔记，请订阅专业版报告库、科技版报告库、产业链报告库、医药版报告库。
一分耕耘一分收获，只有厚积薄发的硬核分析，才能在关键时刻洞见未来。