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手术机器人行业研究(一) | 高特佳研报

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高特佳投资 2019-02-21 01:03 抢发第一评

手术机器人行业研究(一)

本文将告诉您:

一、手术机器人产品定义及分类

二、操作手术机器人行业概况

1. 发展历史

2. 临床价值

3. 商业模式

4. 市场规模

5. 市场格局

6. 技术发展趋势

7. 市场发展趋势

后期将持续推送:

手术机器人行业研究(二)...

三、手术导航系统行业概况

1. 发展历史

2. 临床价值

3. 商业模式

4. 市场规模

5. 市场格局

6. 技术发展趋势

7. 市场发展趋势

四、定位手术机器人行业概况

1. 发展历史

2. 临床价值

3. 商业模式

4. 市场规模

5. 市场格局

6. 技术发展趋势

7. 市场发展趋势

五、投资逻辑

一、产品定义及分类

定义:手术机器人是集临床医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学、微电子学、机电一体化等诸多学科为一体的新型医疗器械。

按照功能等方面的差异,可以分为三类:

      表1:手术机器人分类

二、操作手术机器人行业概况

1. 发展历史

表2:操作手术机器人发展历史

资料来源:高特佳整理

2. 临床价值

达芬奇手术机器人能够在微创手术的基础上为外科医生提供比传统开放手术更加高清的视野;患者端由机械臂操作,不仅灵活度比人手更高,还能解决人手在手术过程中自然颤抖的问题。此外,外科医生全程只需在主控台上保持坐姿就能完成手术,既能减少术中辐射对医生的伤害,又大大减轻了医生的手术负担。

表3:三种外科手术对比

商业模式:“手术机器人设备+耗材配件+相应服务”。

达芬奇为例:设备终端价Si系列250万美元,Xi系列360万美元;专用手术器械每用10次需强制性更换,更换1个需花费约2000美元;每台机器维护费用每年约8~17万美元。

2013年,达芬奇的耗材收入首次超过设备收入,且收入差距不断拉大,到2015年,耗材收入已占到总收入的50%。

图1:2006-2017年美国Intuitive Surgical公司收入构成(百万美元)

数据来源:Intuitive Surgical 公司年报

经简单测算,对于医院来讲,只要单台达芬奇机器人的年手术量能达到100多台,则购置一台达芬奇手术机器人基本不会亏本。2016年中国的达芬奇手术机器人平均单台年手术量已达到290台,且折旧期限大于假设中的5年,完全能够为医院盈利。

表4:达芬奇手术机器人投资回报测算

4. 市场规模

根据全球手术机器人研究报告数据显示,2017年全球手术机器人市场规模约在42亿美元,全球市场估计将保持11.3%的年复合增长率,预计到2020年,全球手术机器人可达到58亿美元的市场规模。

目前,美国为最大市场,也是使用手术机器人执行手术比例最高的区域,其次是欧洲、亚洲。

图2:全球手术机器人市场规模

数据来源:全球手术机器人行业研究报告,pwc

现有第三方报告中未有将不同种类手术机器人分开计算的市场规模数据,但仅美国直觉外科公司2017年营业收入就超30亿美元,可见现有手术机器人市场规模主要来自操作手术机器人的销售。

从市场渗透率的角度,以目前全球装机量最多的达芬奇为例,2017年达芬奇的全球手术量已达到87.7万例。截至2017年底,美国累计装机量已达2862台,考虑到美国包括社区医院在内全国仅5000多家医院,达芬奇手术机器人的渗透率已经非常高,目前美国的微创手术中超过50%由机器人完成。

而2017年中国地区的达芬奇机器人手术总量预计为2.7万例,截至2018年9月30日中国大陆累计装机78台,香港11台。考虑到中国有2000多家三级医院,2万家等级医院,目前手术机器人在中国市场的渗透率还非常低。

表5:达芬奇手术机器人累计装机量

数据来源:美国IS公司年报,美中互利销售访谈

5. 市场格局

Intuitive Surgical的达芬奇手术机器人一家独大,处于全球市场垄断地位。

除达芬奇外,加拿大手术机器人公司TransEnterix于2015年以近亿美元收购意大利SOFAR公司,取得ALF-X手术机器人技术,并于2017.10获FDA,截至2018.6全球共销售5台;Medrobotics的Flex柔性机器人系统是第一个获得FDA批准的用于经口腔入路手术的机器人。

国内有多家类似产品在研,但尚无产品获证。

表6:操作手术机器人行业地图

资料来源:高特佳整理

6. 技术发展趋势

资料来源:高特佳整理

7. 市场发展趋势

1)至少5年内达芬奇在操作手术机器人领域仍将保持垄断地位

达芬奇自第一代手术机器人在2000年获批FDA上市之后,已经叱咤风云近20年,充分享受了技术垄断的红利。虽然目前中国、韩国、日本等国家都在研究手术机器人,美敦力、强生、谷歌等巨头也在研发,但我们判断,至少5年内,达芬奇在操作手术机器人领域仍将保持垄断地位。理由主要有以下4 点:

  • 达芬奇每年花3千万美元在专利上,截至2017年底, 达芬奇系统拥有自主或独家专利超2750项, 在申请专利超1900项。相关专利集中于从手机械臂设计技术、微小手术器械设计、主从控制策略、三维立体视觉、人机工效学等各个方面,而且这些技术都是符合医生使用习惯的,其他公司在研发的时候,为了避免侵犯专利只能避开这些设计。

  • 达芬奇进入市场多年,先发优势明显,医生使用习惯难以改变,替换成本高。2018年美国IS公司、复星医药和长海医院一起建立了一个达芬奇国际培训中心,一年可以培训100名主刀医生,这些医生是未来达芬奇机器人在中国手术量增加的保障,也是未来国产替代需要面临的用户障碍。

  • 尽管达芬奇20年来一直享受着垄断红利,但其一直未停下研发步伐,基本保持每隔3-5年更新一代产品,研发投入持续增长,始终保持其在操作手术机器人领域的领先地位。

图3:美国IS公司产品迭代情况

资料来源:高特佳整理

图4:美国IS公司研发投入(百万美元)  

 图5:美国IS公司研发投入占收 入比重

数据来源:美国IS公司年报

  • 谷歌和强生联合成立的Verb Surgical有望在未来对美国IS公司造成威胁,其技术团队与美国IS公司一同来源于斯坦福研究院,且强生旗下的ETHICON公司一直为美国IS公司提供末端手术器械,因此其对达芬奇的技术、生产工艺等方面均非常了解,有望在此基础上取得突破性创新。

但综合考虑到达芬奇的专利保护、Verb Surgical的研发、获证周期等因素,在5年内,仍不会对达芬奇造成实质性威胁。

2)配置证政策放宽,国内市场将迎来加速增长

尽管价格昂贵,但国内市场对达芬奇手术机器人的需求其实非常旺盛,中国的达芬奇机器人平均每台手术量远超全球平均水平,装机量小的主要原因是受限于配置证政策。

2018年4月,国家卫健委发布《关于发布大型医用设备配置许可管理目录(2018年)的通知》,通知中提到考虑技术发展成熟、价格下降、临床需求和同类产品发展替代等因素,将内窥镜手术器械控制系统(手术机器人)在内的6个产品调整至乙类管理目录,同时将首次配置大型医疗器械纳入甲类管理目录的价格低限由500万元人民币调整至3000万元人民币以上。

因此,从2018年起,达芬奇手术机器人将从甲类设备改为乙类设备,医院购置申请不再需要中央审批,只需省级审批。虽然省级层面也不会立刻放松配置限制,但可以看到限制逐步放松已成明确趋势。

根据美中互利销售访谈,达芬奇的第四代产品Xi将于2019年年初获批CFDA,目前国内已有500多家医院有购买意向并提交配置申请,按照3:1的配置比例估算,将有超150家医院获得配置资格。

图6:中国地区达芬奇年手术量  

    数据来源:美中互利

图7:达芬奇平均每台年手术量

 数据来源:IS年报,美中互利

沈小琦

高特佳投资集团投资研究部行业研究员

清华大学金融硕士,关注智慧医疗和医疗器械领域投资机会。

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