醫療用機器人主要分為四類:手術機器人、康復機器人、輔助機器人及服務機器人。手術機器人,由外科醫生控制,可用于手術影像導引和微創手術末端執行;康復機器人,輔助人體完成肢體動作,用于損傷后康復、提升老年人/殘疾人運動能力;輔助機器人,對于醫療過程中起到輔助幫助的機器人的統稱,包括膠囊機器人、輸液藥物配制機器人等;服務機器人,用于減輕醫護人員重復性勞動,主要指醫用運輸機器人等。
手術機器人是醫療領域應用核心,預期近年復合增速超19%。醫療機器人需求來自兩方面,一是老齡化趨勢下,醫療、護理和康復的需求不斷增加,且對于醫療質量提出更高水準要求。另一方面,醫護人力相對缺乏。根據IFR數據,2014年全球手術機器人銷量978臺,2010-2014年,其占醫療機器人銷量的份額維持在80%-95%間。據《全球手術機器人市場發展趨勢》,2016年全球遙控型手術機器人市場規模約38億美元,2021年可增長至93億美元,復合增長率19.3%。
1.1外科手術機器人發展概況(軟組織)
外科手術機器人應用過程中,會對患者帶來潛在傷害風險,屬于FDA(食品藥品監督管理局)所劃分的第三類器械,其在上市前必須經過批準。通常申請FDA認證的醫療器械開發過程需經歷5個步驟:實驗研發、臨床前研究(經過動物測試)、臨床研究(經過臨床測試)、FDA審查及上市后安全檢測。CFDA(中國藥品監督管理局)對設備安全性要求更高,政策傾向于“嚴進寬處”,相應企業從研發到取證,周期長投入大。
獲得FDA認證是外科手術機器人上市的必經之路,另一角度,也側面驗證公司強開發能力及產品較為成熟應用的狀況。全球第一款獲得FDA認證的產品為ISS公司開發的應用于髖關節置換手術的手術機器人ROBODOC(1992);1997年,聲控手術機器人內窺鏡控制系統AESOP獲得FDA認證;2000年,DaVinci通過FDA認證,手術機器人進入新時代(2019年2月20日,新產品Ion腔內系統獲得FDA認證,可實現肺部深度處微創活檢);后續不斷有新產品通過FDA認證。國內看,通過CFDA認證的醫療器械產品主要包括:天智航的骨科醫療機器人(2010,國內最早);安翰醫療的膠囊機器人;三壇醫療的激光定位系統;Remebot推出的“睿米”神經外科手術機器人系統(2018)。
外科手術機器人具體作用是啥?總體兩講外科手術機器人可改善傳統外科手術中精度差、手術時間過長、醫生疲勞和缺乏三維精度視野等問題,同時為遠程醫療提供技術基礎。根據梳理國內外手術機器人發展概況,我們認為外科手術機器人大致可以分為兩類,一是僅用于定位輔助的機器人,國內目前主要開發研究這類產品;二是在醫生控制下完成終端手術操作的機器人,典型的如DaVinci手術系統。
1.1.1外科手術機器人變革引領者——DaVinci
自2000通過FDA認證上市,DaVinci手術系統在全球范圍內安裝量達4986套,2018年年完成手術量已突破百萬次達103.7萬次。廣泛應用于在心胸外科、泌尿外科、婦科和腹部外科等領域。
達芬奇機器人手術系統主要由三部分組成:1、醫生控制系統,主刀醫生坐在控制臺中(位于手術室無菌區之外),使用雙手(通過操作兩個主控制器)及腳(通過腳踏板)來控制器械和一個三維高清內窺鏡。2、機械臂系統,外科手術機器人操作部件,并為器械臂和攝像臂提供支撐。3、立體成像系統,對手術視野具有10倍以上的放大倍數,能為主刀醫生帶來患者體腔內三維立體高清影像,提升手術精確度。利用達芬奇手術系統操作時,僅需在患者身上開一個細孔,通過這個通道,可以放進三個器械,然后去進行縫合、止血、腫瘤的切除等操作,做到一個幾乎無創的手術。
毛利率高達70%,耗材貢獻核心收入。直接外科收入來源可分為兩部分,一是由銷售成套手術系統帶來的一次性收入;另一部分則是由耗材銷售、系統維護服務帶來的經常性收入。按其使用說明,手術器械再使用一定次數后必須進行更換以保證其精度。在年手術量已突破百萬次基礎上,耗材逐步成為公司核心收入來源,占比超50%。
1.1.2國內手術機器人——主要用于輔助定位
國內外科手術機器人產品,包括用于輔助神經外科手術的“睿米”系統、CAS-R-2,以及天智航骨科醫療機器人等,基本以輔助精準定位為主。
我們以柏慧維康的“睿米”神經外科手術機器人系統為例說明。采用手術治療帕金森綜合癥方法稱為腦深部電刺激術,其需將毫米粗細的電極,精確植入到患者丘腦底部猶如花生米大小的特定神經核團內。對靶點定位的精準性要求極高,且只有在特定的部位才能達到很好的效果,精度1-2mm。
常規應用,有框架的立體定向手術:戴個頭架,固定在顱骨上,通過這個框架,精準植入到靶點。手術時間長,且患者較為痛苦。而使用睿米機器人系統,通過實時物理空間與核磁掃描影像空間相對應,可實現自動精準定位。原先獨立操作一臺腦深部電刺激術的平均用時在2-3個小時之間,用“睿米”協助完成手術,用時少于2小時。
1.2從近兩年融資看國內醫療機器人發展概況
國內醫療機器人行業仍處于新興發展階段,業內領先公司以非上市企業為主。從近期融資看,柏慧維康、鈦米機器人、博恩思、安翰醫療及天智航均出現規模過億的融資。其中,在膠囊機器人領域取得重大突破并實現百萬級量產規模的安翰醫療在2017年8月完成1億美元的戰略投資,為近年業內規模最大。鈦米機器人主要專注醫用物流機器人產品、博恩思亦以導航式機器人為主。事實上,取得CFDA認證的醫療機器人公司更能得到資本市場的認可,拿到大規模融資從而實現經營規模的正向擴大。從投資人角度,我們可發現,上市公司也在積極關注該領域,如科沃斯就在2017年5月份參投鈦米機器人A輪投資。重點關注細分領域醫療機器人龍頭科創板上市機遇,及相應參投上市公司估值溢價。
具體分析詳見國盛證券研究所2019年3月17日發布的《機械設備:科創板系列之醫療機器人投資機會展望》報告