2020年医疗机器人发展情况

一、概念及范畴

1.定义

医疗机器人是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用方面有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。

2.分类

医疗机器人一般可分为手术机器人、康复机器人、医疗辅助机器人、医疗服务机器人四大类。医疗机器人分类见图1。

手术机器人集多种现代高科技于一体，技术门槛高、精度高、附加值高，且应用风险大、开发周期长。手术机器人可以克服人的生理局限，具有操作精度高、操作可重复性高和操作稳定性高等特点，被用于高精度要求的微创手术中，可显著提升患者临床体验。手术机器人按应用类型可分为腹腔镜手术机器人、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、口腔手术机器人等。其中，系统最复杂的是腹腔镜手术机器人，危险系数最高的是神经外科和血管介入手术机器人，精度要求最高的是神经外科和骨科手术机器人。

康复机器人可分为辅助替代型机器人和训练治疗型机器人，主要针对失能及失智人群，如瘫痪、阿尔兹海默症等。其中，辅助替代型机器人主要面向老年群体和残疾群体，针对患有老年慢性病以及永久残疾患者等存在行动障碍的人群，主要包括外骨骼机器人、上下肢康复机器人和移动式机器人。训练治疗型机器人主要面向术后康复群体，针对四肢、脊椎等术后康复人群的需求，包括辅助运动和锻炼的上下肢康复机器人和肢体训练机器人。其中，外骨骼机器人为康复机器人的发展趋势和研发创新的热门领域。

医疗辅助机器人主要用于扩展医护人员能力，按类别可分为诊断机器人、胶囊机器人、配药机器人、培训机器人等。未来，与人工智能深度结合的辅助诊断机器人将成为该领域技术和应用的爆发点。

医疗服务机器人的应用从医院拓展到家庭，拥有更为广泛的使用场景，具有医院服务、健康护理、情感陪伴等功能，技术门槛较低，在老年人及青少年儿童人群中需求激增。按类别可分为看护机器人、医用物流机器人、消毒杀菌机器人、移动病人机器人。

二、市场概况

近年来，世界各国不断加强对医疗的重视，智慧医疗、精准医疗等概念趁势而兴，医疗机器人也迎来飞速发展。作为医疗机器人重要组成之一，手术机器人凭借自身展现出的学科交叉性、技术密集性、发展带动性和市场成长性而受到高度关注。目前，不少国家和地区都已将手术机器人视为关键战略型产业。

随着达芬奇手术机器人的上市，全球手术机器人的商业化进程拉开帷幕，创新企业纷纷进入手术机器人领域并以骨科和神经外科为产品创新的细分赛道。2010年以后，跨国医疗器械巨头纷纷开始布局手术机器人领域，美国医疗科技巨头美敦力（Medtronic）、强生（Johnson&Johnson）、史赛克（Stryker）和捷迈（Zimmer）等企业，或自主研发，或与科技公司联合开发，或直接收购创新型医疗机器人企业，国外手术机器人市场全面开花。直觉外科公司（Intuitive Surgical, Inc.）作为专业的手术机器人龙头企业一枝独秀，它旗下的达芬奇手术机器人以适应科室广（包括心脏外科、胸外科、泌尿外科、妇科、普外科、小儿外科、血管外科及耳鼻喉科等）、上市时间久（1996年推出，1999年获CE认证并上市）、使用地区广（产品已遍布全球60多个国家）等先发优势，成为当前全球市场占有率最高、应用最广泛的手术机器人。

我国手术机器人虽然起步较晚，但发展迅速。目前，我国手术机器人在神经外科、骨科、心脑血管和口腔科方面与国外团队已基本处于同一起跑线，有望实现全球领先。“十四五”期间，国家政策导向将继续支持医疗健康行业，并持续推动整个产业的快速发展。随着社会经济的发展和“健康中国”战略规划的实施，国家持续加强医疗改革力度和医疗投入，医疗健康产业已经成为国家支柱型战略产业。国家政策的支持、居民消费能力和健康意识的提升、人口老龄化加速以及医疗服务消费结构升级促进了国内医疗健康服务需求的快速增长，医疗与健康产业市场总量持续扩大，根据《“健康中国2030”规划纲要》，2030年我国健康服务产业规模将达到16万亿元以上。

三、融资情况

据浩悦资本统计，2020年国内创新医疗器械私募融资事件合计为293起，全年私募融资额同比增长超30%。其中，医疗机器人领域累计融资事件超过30起，融资额超43亿元。最引人注目的是上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司完成30亿元的战略融资，其中包括15亿元的直接增资以及15亿元的股权转让，引入包括高瓴资本、中信产业基金、贝霖资本、远翼投资、易方达资本等在内的多家知名战略投资机构。本轮融资投后，该公司估值高达225亿元，是2020年我国机器人行业规模最大的融资事件。2020年医疗机器人企业融资情况见表1。

从2020年的融资情况看，医疗机器人企业80%左右的投融资事件集中在天使轮、A轮及B轮。

从企业成立时间上看，我国的手术机器人企业一般成立于2010年以后，且大量集中于2015年以后。2015年以来成立的手术机器人企业数量占比超过60%，其中2015年和2018年成立的较多。由此可以看出，目前医疗机器人行业融资的主力军来自拥有新技术或新产品、开拓新市场的初创型企业。骨科手术机器人和专注康复领域的外骨骼机器人是当前最热门的领域。此外，口腔种植手术机器人的发展空间也很大。我国人均种植牙数量有5～15倍的发展空间，手术机器人可有效缓解牙齿种植方面依赖医生经验及医生资源不足的问题。

从企业分布区域看，医疗机器人企业地域集中度很高，分布于北京、深圳、杭州、苏州和上海等一线城市，其中又以北京的企业集中度最高，占总量的56%。医疗机器人企业对区域资源及城市产业发展能力要求颇高，在研发过程中需要与大型三级医院合作实施大量临床试验，对临床资源提出了很高的要求。当前我国医疗机器人领域呈现显著的“产学研医”高度结合的产品开发及行业发展特征，对地区的临床资源和以生物医药、人工智能、电子信息、软件开发、系统集成、智能装备、新材料等为代表的高精尖产业的发展能力都提出了很高的要求，这也是医疗机器人企业高度集中在发达城市的原因所在。

四、发展特点

当前，医疗机器人在全球范围内都处于市场高速增长期，全球市场年均复合增长率约为30%。从地域层面来看，北美、欧洲等地区的医疗机器人市场已经较为成熟，医疗机器人应用普及率较高。但包括我国在内的亚太地区尚处于起步阶段，在技术、政府投入等方面尚存在较大差距。不过，在市场增长和发展速度方面，亚太地区比北美和欧洲地区更具潜力，我国市场年均复合增长率超过50%。我国医疗机器人起步较晚，当前我国市场的国产化率不足5%，其中手术机器人超过80%的市场被达芬奇手术机器人垄断，康复及辅助机器人则以中低端产品为主，包括直觉外科手术公司、美敦力旗下的Mazor Robotics公司、捷迈邦美旗下的Medtech公司在内的国外机器人公司均已布局我国市场。除了国外成熟产品瞄准我国市场之外，国内机器人创业公司的数量也在显著增加。目前，我国有100多家医疗机器人创业公司，其中不少公司是由工业机器人或医疗器械公司延伸出来的，还有很多上市公司如复星医药、博实股份、科远股份等也陆续涉足医疗机器人领域。而诸如真格基金、IDG资本、启迪系基金、纪源资本等大型知名风投机构，则早已在医疗机器人领域布局并加快步伐，医疗机器人行业发展的风口已来，并将持续下去。

从第七次全国人口普查数据来看，我国60岁及以上人口有2.6亿人，占总人口的18.70%，较2010年上升了5.44个百分点。其中，65岁及以上人口有1.9亿人，占比为13.50%，较2010年上升了4.63个百分点。随着人口老龄化程度持续加剧，预计“十四五”期间，我国老年人口将超过3亿人，从轻度老龄化进入到中度老龄化阶段。这将进一步加剧医护人员供给不足的问题，对高质量医疗服务的需求将更加迫切。未来我国医疗机器人市场增长空间及国产替代空间将非常广阔，我国有望成为全球医疗机器人市场增长最快的地区。专用化、智能化、小型化、集成化和远程化是未来医疗机器人的发展趋势，同时，医疗机器人的精准、微创、安全、稳定等性能将不断完善。国内市场对微创化、快速化、精准化的手术需求以及便携化、轻量化的康复产品需求都将进一步增加，我国市场必将成为全球竞争的主战场。

从产品层面来看，当前在医疗机器人系统、配件耗材和培训检修服务三大组成部分中，手术机器人系统占行业规模的比重较高。欧洲和亚洲等地区正成为手术机器人的新兴市场，甚至未来很长一段时间都将是手术机器人发展的主要地区。人工智能作为一剂强有力的催化剂，将提高手术机器人的水平，保障手术的精确性与安全性，成为手术机器人发展的方向之一。计算机视觉领域的技术进步也将提升手术过程中的影像质量，从而使机械运作更灵活、精确，提高微创手术的成功率。未来更多的智能手术机器人将会应用在医疗行业中，构建完善的前端诊断、影像、术中、术后及整个服务体系。

从应用方面来看，目前各国医疗机器人的应用主要集中于泌尿外科、妇科以及普通外科等领域，在这些领域的辅助手术和微创手术中的应用较为成熟。而随着接受度和渗透率的不断攀升，未来医疗机器人在其他领域如骨科、心血管外科、神经外科等的应用也有望逐步普及，医疗机器人应用的广度和深度将升级。

从人才培养方面来看，医疗机器人研发涉及医学、计算机科学、数据科学、生物力学等多学科知识，对具有多学科背景的复合型人才的需求日益迫切。部分高校已经增设相关专业和科研平台，如2017年12月，上海交通大学成立了医疗机器人研究院；2018年，天津大学率先开设了“智能医学工程”专业；2019年，上海理工大学新申请的“康复工程”专业获批，我国成为国际上首个设置专门本科专业以培养康复工程人才的国家。培养高端人才将是行业重点工作之一。

〔撰稿人：上海机器人产业技术研究院刘碧珊、刘凤义、王昶茹〕