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從安翰科技的膠囊機器人到機器人手術的達芬奇啟蒙式智能醫學，這其中當然也不能少了國內敢于挑戰硬組織復雜程度更高，特別是上頸椎，被稱為手術的“禁區”的先行者天智航。

作為國內首家獲得 CFDA 核發的第三類醫療器械注冊證的“骨科機器人導航定位系統”，同時也是科技部《創新醫療器械產品目錄（2018）》中治療設備及器械類唯一的“國際原創”產品。

天智航的核心技術業務何時進入爆發期，再進入爆發期后天智航又將如何攪動整個行業的變更，推動行業革命。

（一）

醫療機器人技術最早在神經外科活檢和髖關節置換領域實現了應用。1985年，研究人員借助工業機器人平臺完成了機器人輔助定位的神經外科活檢手術，這是機器人技術在醫療外科手術中的首次應用。

1986年，美國IBM公司的Thomas J. Watson 研究中心和加利福利亞大學合作開發醫療機器人技術，并于 1992 年推出第一個真正意義上的醫療機器人RoboDoc，該機器人主要用于髖關節置換，并通過了 FDA 認證。

根據國際機器人聯盟（IFR）的分類，手術機器人屬于醫療機器人的一種，它是技術難度最高的機器人，可以用于手術影像導引和微創手術。目前手術機器人多由外科醫生控制，醫生掌握輸入設備，機器人跟隨指令在患者身上操作。

根據波士頓咨詢測算，截止 2016 年 1 月，全球醫療機器人行業每年營收達到 74.7 億美元，預計未來 5 年復合增長率能穩定在 15.4%；至 2020 年，全球醫療機器人規模有望達到 114 億美元。

根據普華永道咨詢的數據，2016 年全球手術機器人市場規模約在 35-40 億美元，綜合內外部環境分析，全球手術機器人市場估計將保持約為 11%的復合增長率。

預測到 2020 年，全球手術機器人可實現超過 58 億美元的市場規模。20152020年全球手術機器人市場規模及預測數據如下圖所示：

根據中投產業研究院發布的《2016-2020 年中國醫療機器人產業深度調研及投資前景預測報告》，醫療機器人可分為手術機器人、康復機器人和其他機器人，其中，手術機器人占全球醫療機器人市場份額的 60%以上，占比最高。

在醫療機器人的應用上，北美市場已漸入成熟期，歐洲因各國發展而異，亞太地區發展較晚，處于低水平的起步階段。

在醫療機器人市場份額的分布上，2016 年，美國和歐洲分別占據全球醫療機器人 63%和 25%的市場份額，而亞太地區市場份額只有 12%，仍處于較低水平。

以直覺外科公司的達芬奇手術機器人為例，其銷售區域的分布和醫療機器人行業市場份額分布基本吻合。

截止 2018 年底，直覺外科公司已經累計在全球安裝了 4986 臺達芬奇手術系統，其中美國有 3196 臺，占比 64.10%；歐洲有 872臺，占比 17.49%；亞洲有 651 臺，占比 13.06%；其他地區有 267 臺，占比 5.35%。

2019年前三季度，直覺外科公司安裝了783臺達芬奇手術系統，同比增長23.11%。

根據普華永道咨詢對全球不同地區手術機器人市場規模的預測，亞太地區手術機器人市場規模增長最快。具體情況如下圖所示：

作為細分領域的骨科機器人源于上世紀 90 年代，經過數十年的發展，目前實現產業化的骨科手術機器人公司集中在美國、以色列、法國和中國。

其中，中國在骨科手術機器人研發方面起步較晚，但在新一代骨科手術機器人方面，部分產品已經達到國際同類產品水平。

在創傷骨科方面，我國骨科手術機器人針對骨創傷種類繁多的特點，從單一部位的手術替代作為出發點，逐步實現適應證的拓展，隨后向復雜、精度要求更高的手術拓展。

作為唯一一家獲得 CFDA 認證的國產骨科手術機器人制造企業，發行人通過多年的技術積累，在第一代和第二代產品實現了在骨創傷領域三個術式的應用，并研制出適用于創傷骨科和脊柱外科手術的通用型骨科手術導航定位機器人“天璣”骨科手術機器人。

它能夠基于術中 3D 圖像與 2D 圖像進行手術空間映射和手術路徑規劃，實現精準、微創的手術效果，同時大幅降低手術輻射，引導醫生按照智能標準完成手術。

在國家骨科手術機器人應用中心技術指導委員會的指導下，由發行人和各醫院共同組建的國家骨科手術機器人應用中心信息管理系統上線運行，該系統提供了骨科手術機器人實時裝機和手術量數據，并提供案例錄入、瀏覽、篩選功能，為骨科手術機器人案例交流提供共享平臺。

據該系統已錄入的信息統計，截止2019 年末，發行人的產品已累計實施 5371 例手術。

（二）

我們具體分析，天智航的業務貢獻主要收入：公司收入端由骨科機器人、配套設備及耗材、技術服務和手術中心專業工程構成。

其中天智航骨科手術機器人為公司核心業務，20172019 年分別實現收入 5542.22 萬元、9872.42 萬元、21353.93 萬元，占主營業務收入比例分別為75.66%、78.76%、95.15%；2018 年、2019 年骨科手術導航定位機器人收入同比增長分別為 78.13%和 116.30%。

天智航骨科手術導航定位機器人形成了“經銷為主、直銷為輔”的銷售模式，20172019 年公司主營業務骨科手術機器人產品毛利率分別為 87.65%、89.97%和 88.36%，維持在較高水平，體現天智航產品的技術先進性、較好的產品競爭力和定價能力，以及較強的成本控制能力。

公司整體費用率保持較為穩定狀態，對于研發始終保持高投入，近三年研發營收占比均超過 30%。

再來看天智航客戶地域分布，根據國家骨科手術機器人應用中心信息管理系統已錄入的信息統計，截止 2019 年末，天智航的骨科機器人產品已累計實施 5371 例手術（創傷骨科手術 2568 例，脊柱外科手術 2,803 例）。

其中三甲醫院實施 4370 例（占比88%），非三甲醫院實施 642 例（占比12%）；手術量前三的省市分別是山東省（累計開展1451例），北京（累計開展 1182 例），廣東省（累計開展573 例）。

所涉及到的手術類型主要為創傷骨科空心螺釘內固定術和脊柱螺釘內固定術；隨著臨床認可度的不斷提升，開展骨科機器人手術的醫院數量和單機手術量均持續提升。

（三）

我們再來看一下天智航的主要產品“天璣”的臨床意義。

（1）推進骨科常規手術微創化：

在骨科手術導航定位機器人輔助下，醫生可以采用通道螺釘內固定術，精確的完成多根螺釘的置入操作，與開放式鋼板內固定手術相比，手術使用螺釘取代接骨板，采用微創模式，切口小；手術時間和出血量大幅減少，患者軟組織損傷小，康復周期縮短。

臨床試驗數據顯示天璣骨科手術導航定位機器人適用于輔助進行骨盆和髖臼骨折經皮螺釘內固定治療，并具有置入準確性高、透視輻射孝安全有效等優點。

對骨盆及髖臼等部位常規手術難以置釘的患者，以及一些因骨質疏松而不便進行多次進釘嘗試的患者，通過骨科手術導航定位機器人協助操作可以取得更好的手術效果。

（2）減少住院其他成本，降低綜合治療費用：

以骨盆骨折手術為例，手術機器人應用于骨盆骨折手術，手術時間由常規術式的 2～4 h 縮短為 1～2 h，手術切口由常規術式的平均10 cm下降為2 cm，術中出血量由常規術式的2000～5000 ml減少到20～50ml。

由于機器人手術較常規術式具有手術切口孝創傷少、出血少、康復期大大縮短的顯著優勢，手術機器人治療單純性骨盆骨折較常規術式能有效降低患者住院費用，縮短病人住院日，減輕病人和醫保支出負擔。

從各類別費用降低情況看，衛生材料降低絕對金額居各類費用首位，主要原因為常規術式需采用金屬鎖定接骨板系統及重建鈦合金板 2～3塊等高價骨科耗材，而采用“天璣”手術機器人僅需中空螺釘 2～4 枚;另外機器人微創手術也極大減少了抗菌類、血液類、止血類等藥物的使用，藥品費用下降。

（3）實現復雜手術標準化：

由機器人輔助手術實施后的平面透視圖可知，空心螺釘的平行度、分散度均實現了模擬圖像的要求。醫生使用骨科手術機器人操作優于徒手操作，大幅提升了手術效果。

針對股骨頭發生的其他疾病，比如青春期最常見的髖關節異常（例如股骨頭骨骺滑脫，如不及時治療可能導致股骨頭缺血性壞死、退行性關節炎等并發癥。

在骨科手術導航定位機器人的幫助下，醫生可以在電腦系統一次規劃多枚螺釘路徑，并在機器人的引導下精準鉆入導針，精度達到亞毫米級，不僅手術時間縮短，固定牢靠，而且減少了對病人的二次損傷以及術中輻射，大幅提高了手術效率和質量

（4）促進高難度手術智能化：

人類上脊椎接近大腦，周圍神經、血管密布。因而上脊椎手術也被稱為骨科手術皇冠上的明珠，其對定位精度要求極高。

“天璣”骨可以將醫生的手術規劃轉換為機器人精確定位，降低對醫生經驗的依賴，提高手術精度至亞毫米級，幫助醫生完成高難度手術。

2015 年 8 月在“天璣”骨科手術導航定位機器人輔助下，北京積水潭醫院成功實施了世界首例機器人輔助上頸椎手術，螺釘精確置入，定位精度小于 1 毫米，此次手術突破了生命的禁區，案例在國際權威骨科雜志《Spine》發表。

（5）解決傳統骨科手術痛點：

實現骨科醫生學習曲線短程化：傳統骨科手術醫生的學習曲線長，從獲取醫生資格證書到能夠實施復雜手術，需要多年從業經驗，導致骨科醫生的黃金執業時間較短。

骨科手術機器人可以將醫生的手術規劃轉換為機器人穩定、精準的定位，降低骨科手術對醫生經驗的依賴。各級醫療機構骨科醫生經過短期培訓即可學會對骨科手術導航定位機器人的使用，提高了普通骨科醫生的手術水平和精準度，大大縮短了醫生學習時間，進而延長了骨科醫生的黃金執業時間。

骨科手術導航定位機器人的應用，降低了醫療風險，也讓基層醫院具備實施高難度手術的能力。