千际投行：2022年手术机器人研究报告（28页）.pdf

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1、第一章 行业概况手术机器人是集临床医学、生物力学、机械学、计算机科学、微电子学等诸多学科为一体的高度集成的新型医疗器械，整体运行需要多项技术的协同。其中，系统软件中的图像重构、空间配准和定位控制等，是手术机器人最为核心的部分；而硬件装置如机械臂的设计则需要与手术具体情况相结合，反复实验；人机交互的主机必须充分考虑医生习惯和临床应用场景。手术机器人是20世纪80年代以来，伴随着微创外科手术的发展而逐步出现并且发展起来的高端医疗设备，主要用于以微创的手段来消除手术造成的大面积创伤对患者的不利影响，进而达到减少患者痛苦和加快术后恢复速度等目的，同时还可以降低常规手术中因医生手部震颤等造成的不可控的手

2、术风险。此外，对于对精度要求很高的骨科、神经外科及口腔科等外科手术，手术机器人还具有精准定位、手术规划、精准成像等功能，并且能大幅减少手术中医生所受辐射伤害和感染风险。图：手术机器人主要组成部分资料来源：资产信息网 千际投行 未来智库从工作原理看，大体上手术机器人通过感知、分析和行动三个步骤来执行辅助手术的工作。首先机器人通过传感器系统（如视觉、触觉、温度等）感知外部环境信息。然后机器人通过人工智能算法对各类信息进行分析、学习，并给出下一步的动作指令。最后，驱动系统根据分析指令完成具体动作并实施反馈状态信息给控制系统。资料来源：资产信息网 千际投行 海南日报全球手术机器人市场增长快速，腔镜机器

3、人占比最大。全球手术机器人市场规模从 2015 年30.10 亿美元快速增长至2020 年的 83.21 亿美元，年复合增长率为22.6%。其中，腔镜机器人占比较大，可用于多种手术包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术等。据数据统计，其市场规模从2015年23.84 亿美元上升至2020年52.55亿美元，占比 63.15%。其他类型手术机器人中，骨科机器人这一市场规模增长也很迅速，在2015 年仅有 1.38 亿美元，而经皮穿刺机器人市场规模有 1.58 亿美元，到了 2020年骨科机器人增长至 13.94 亿美元超过经皮穿刺机器人3.80亿美元规模，其需求受人口老龄化和关节炎患病率的不断提

4、升带动，发展潜力巨大。图：全球手术机器人市场规模资料来源：资产信息网 千际投行 未来智库1.1 手术机器人分类及基本特点从涉及的学科上看，手术机器人是集临床医学、生物力学、机械学、计算机科学、微电子学等诸多学科为一体的新型医疗器械。通过其清晰的成像系统和灵活的机械臂，以微创的手术形式，协助医生实施复杂的外科手术，完成术中定位、切断、穿刺、止血、缝合等操作。从自动化水平上看，现阶段的手术机器人仍处于以辅助医生手术为主要功能的半自动化阶段，已应用于普腹外科、泌尿外科、心血管外科、胸心外科、妇科、骨科、神经外科、口腔科等多个领域。按照手术部位机器人产品可分为腹腔镜手术机器人、骨科手术机器人、神经外科

5、手术机器人、血管介入手术机器人和口腔手术机器人等；按照产品功能则可分为操作类手术机器人和定位类手术机器人。图：手术机器人分类资料来源：资产信息网 千际投行（1）腹腔镜手术机器人腹腔镜手术机器人广泛应用于外科手术中具有手术创口小、操作精度高、灵活性强、重复性好以及不受疲劳和情绪等人体生理因素影响等优点。当前在美国约90%的前列腺切除手术和约80%子宫癌手术均由手术机器人辅助完成，是当前应用范围最广、市场接受度最高的手术机器人。从关键组成部件上看，主要包括医生控制系统，3D成像视频影像平台，以及由机械臂，摄像臂和手术器械组成的移动平台。3D成像视频影像平台可以为医生提供具有沉浸感且清晰细致的解剖组

6、织结构图像提升手术的视觉感。机械臂可实现抓持、钳夹、缝合等各项手术操作，并且比人手的活动自由度更广。实施手术时，主刀医师不与病人直接接触，而是通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制，并通过机械臂以及手术器械完成医生的技术动作和手术操作。从适应症上看，可应用于心脏外科、普通外科、泌尿外科、胸外科、肝胆胰外科、胃肠外科、妇科等相关的微创手术。（2）骨科手术机器人骨科手术机器人可应用于膝关节手术和髋关节手术和脊柱外科手术中。传统的骨科手术存在手术风险高、定位困难、植入精度低、复杂术式难普及、智能设备匮乏、手术创伤大、并发症多等问题。而骨科手术机器人可利用术前的三维CT影像对病灶进行准确测量，根据病灶