引言

人类对未来世界的无数畅想中，机器人已成为不可分割的一个重要子集。

工业、农业、物流、家庭服务、聊天交友等各行各业，机器人已经成为衡量行业进步的重要技术。在医疗行业，手术机器人还是一个较新的技术，目前尚未被广泛应用。

全球手术机器人发展近30年，以直观外科达芬奇为代表的外科软组织手术机器人独占鳌头，一骑绝尘。手术机器人经历了哪些变化？从响应临床需求的视角看，以达芬奇为代表的产品路线是非他莫属吗？本文将探析手术机器人进化史，并梳理国内外涌现的创新公司和产品。

一、达芬奇是手术机器人行业开创者

年，微创外科（MinimallyInvasiveSurgery，MIS）概念被首次提出[1]。相较于开放性手术，微创手术具有手术创伤小、痛感轻、术中出血少、术后恢复快等优势，受到外科医生和患者的青睐。

然而，随着微创外科的逐步推广和临床实践，外科医生发现以各种腔镜为代表的微创手术对术者技能要求极高：医生在缺乏三维视觉信息和触觉反馈的情况下，需要长时间操作器械，不仅要保持手眼协调，而且要避免手部抖动放大产生的器械末端震颤，以及术中“筷子效应”的干扰。这些因素都导致开腹医生学习微创手术的难度增加。

年，世界上第一台腹腔镜手术机器人达芬奇（DaVinciRobot）获批上市[2]，提供了一个有别于传统腹腔镜微创手术的全新技术路径。

达芬奇手术机器人经历了四代进化

经历过30年四代进化，达芬奇手术机器人相较于传统腹腔镜手术器械具有诸多独特优势：

1、高清3D立体视觉系统：视野内被组织放大10倍呈现，组织细节清晰逼真；

2、主从控制：实现手眼协调，不再受传统腔镜模式下“筷子效应”的困扰；

3、震颤滤除系统：大幅降低器械末端抖动；

4、腕转手术器械：超越人手自然极限，让缝合、打结等高难度手术操作简单易做；

5、运动缩放：使手术器械操作精度更高。

作为腔镜手术机器人行业开创者，达芬奇手术机器人目前全球装机量已经突破台，累计完成机器人手术万余例[3]。尤其是在泌尿外科手术上，机器人前列腺癌根治术（RARP）渗透率已超过85%[4]，成为该病种术式当之无愧的金标准。

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手术机器人的诞生，让医生手术操作更加灵活、精准，术中时间更短；在减轻医生工作负担的同时，降低术后并发症的发生率，让患者手术治疗预后更好。如果机器人手术得以广泛应用，医院的手术能力和病床周转率，降低疾病的综合治疗成本。

二、1%的垄断VS99%未渗透的蓝海市场

在中国，腹腔镜手术机器人隶属于大型医用设备乙类管理目录，由省级卫生健康行政部门负责配置管理，并核发配置许可证。同目录下的大型医用设备还有医学影像设备PET/MR、PET/CT等。

不同于医学影像设备行业的成熟，中国手术机器人行业目前仍处于萌芽阶段。截至年年底，达芬奇手术机器人在全国的装机量约台[5]，国产腔镜手术机器人装机量更是屈指可数，而这背后对应的是近万医院，市场容量巨大。

为什么相较于其他大型医用设备，中国手术机器人产业进展缓慢？这需要从中国特色的医疗市场需求上寻找答案。

◆1、医保无报销，机器人辅助手术“客单价”高

目前，国内绝大部分机器人辅助手术（RAS）费用由患者自付，一般采用“腹腔镜手术费用+机器人设备及附件费用”的组合模式。

通常，医院采购一台达芬奇手术机器人的价格约-0万元，另需支付专用耗材费用和平均万元每年的维护费用。“设备采购+维护费+专用耗材费用”这三部分支出构成了“机器人设备及附件费用”，这笔费用最终都由患者负担。

截图自西南证券手术机器人创新器械专题报告

根据西南证券研究数据推算，平均每例达芬奇手术的“机器人设备及附件费用”约为4.4万元，其中“开机费”占1.8万元。

以前列腺根治术（RARP）为例，腹腔镜手术费用约4-5万，医保报销50%左右，再叠加4.4万元的机器人费用，患者负担沉重，降低了患者支付意愿。如果RAS费用得不到降低，医院很可能出现“有机器、无病人”的尴尬局面。当然，医院在采购手术机器人时会充分考虑投入产出比，而高昂的RAS费用无疑增加了手术机器人的入院门槛。

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在国外，RAS费用在不少地区都有医保覆盖[6]；而在中国，RAS术式不在大部分省市的医保报销目录内。

年4月，上海率先将机器人辅助前列腺癌根治术、肾部分切除术、子宫全切术、直肠癌根治术这4类术式纳入医保报销目录[7]，患者自付比例为20%，大大提高了RAS的可负担性。

从长远来看，借助医保报销促进现有获批上市的手术机器人全面普及是可能路径之一，但这无疑会增加国家医保基金的压力，并且要实现手术机器人在各地所有术式费用的全面覆盖，难度较大。在一、二线经济发达地区，医保基金也只能覆盖屈指可数的几类常见机器人手术；而在三、四线城市经济欠发达地区，推动医保基金覆盖机器人手术费用，更是由于费用昂贵而举步维艰。

综上，中国市场从根本上需要更加普惠的、性价比更高的手术机器人解决方案。

◆2、除泌尿外科，九成微创手术RAS渗透低，要求机器人多象限操作

根据国家癌症中心发布的《年全国癌症报告》，年中国新发癌症病例万例、死亡病例万例，分别占全球新发及死亡病例的23.7%、30.2%，双双高居世界榜首，还有逐年递增的趋势。

截图自《年全国癌症报告》

癌症的早发现、早干预、早治疗是综合干预的最有效手段。针对早期肿瘤，临床上多数提倡根治性切除，术后治愈率可达90%。如果是早期原位癌，术后无需放化疗，五年存活率和治愈率更是大幅提升。

癌症手术治疗市场庞大，手术干预需求强大。RAS普及必然需要满足多癌种的普遍适用性。

在年中国癌症新发病例数中，肺癌、结直肠癌、胃癌、乳腺癌、肝癌、食管癌、甲状腺癌、胰腺癌、前列腺癌、宫颈癌，这10种癌症占到了新发癌症总数的78%。其中，肺癌以82万新发病例，列首位，其次是结直肠癌、胃癌、乳腺癌、肝癌等（如下图）。

截图自《年全国癌症报告》；DesignedbyFreepik

中国高发的几类癌症，共同特征是癌变部位的病灶较大。如果对这些部位的早期肿瘤进行手术切除，则需要更大的手术空间，具有一定的手术难度和风险。

男性前列腺的大小和板栗体积相当，并处于狭小的手术空间内，这些特征可以发挥以达芬奇为代表的手术机器人在盆腔深部精细操作的优势，这也让机器人辅助前列腺癌根治术（RARP）成为手术机器人渗透率最高的术式。

对于大型器官如胃、肝、乳腺等，以及横跨整个腹腔区域的结直肠，这些部位的恶性肿瘤切除术，对手术机器人的多象限操作能力提出了更高的要求。现有已商业化手术机器人虽然经历多个迭代周期，但是在减少术中机械臂碰撞、避免术中机械臂多次对接等诸多可能影响术者学习曲线、手术流畅性和手术体验的因素中，尚未找到一个完善的解决方案。

中国腔镜手术机器人临床手术构成（年），截图自西南证券手术机器人创新器械专题报告

这是制约现有手术机器人多专科普及的一大痛点。中国手术机器人在不同科室的渗透率有着巨大差别。以前列腺癌治疗为代表的泌尿外科，其RAS渗透率最高，达到了44%；以肺癌治疗为例的胸外科，RAS渗透率仅有5%；而占据软组织微创手术量99%的妇科、普外科，其RAS渗透率不足1%。

专科发展不均衡，意味着市场需要一个可以广泛适用多专科的解决方案，提高机器人手术的多象限操作能力是关键要素之一。

◆3、从传统微创手术（MIS）升级机器人手术，医生学习曲线陡峭

外科医生是手术的直接操作者，从传统微创手术（MIS）到机器人手术，虽然后者解决了医生手眼协调、“筷子效应”干扰等问题，但是，现有机器人由于使用全新的布孔方式和腕转器械，改变了传统腹腔镜手术的操作习惯，难以延续腹腔镜医生的手术经验。

目前，中国有超过12万名从事传统腹腔镜微创手术的医生，实际经过培训合格并活跃使用达芬奇机器人的医生仅占全国腹腔镜医生总数的1%以下。

如何让外科医生在传统腹腔镜微创手术上的成熟经验得到延续和提升，提高医生的操作体验，降低医生的学习曲线，让手术机器人真正赋能医生，是创新设计手术机器人需要考虑的关键点。

由此可见，手术机器人领域还存在着巨大的未满足的临床需求，市场需要以临床需求为导向的、区别于传统腔镜手术机器人设计的全新解决方案。

三、创新方案的演变：机械臂从集中到分散

机器人手术负担重、专科发展不均衡、医生学习曲线陡峭，这些问题并不是中国市场的孤例。在推进手术机器人全面普及的道路上，越来越多的业内专家形成了共识，手术机器人需要有突破性的创新，去开拓未渗透的蓝海市场。

以达芬奇的腔镜手术机器人为例，它由三部分组成：影像处理平台（VisionCart）、患者手术平台（PatientCart）、医生控制台（SurgeonConsole）。医生通过控制台操作，基于影像处理平台呈现的病变组织画面，对患者实施手术。患者手术平台上的机械臂实时模拟医生的手部动作，进行手术操作。

腔镜手术机器人的三部分组成构件（截图自直观外科企业

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