人类从很早就开始对抗骨骼疾病。

• 公元前2830年，一位埃及医生的墓中发现了最早应用拐杖的雕刻。

• 公元前430年，西方医学奠基人古希腊医师希波克拉底在他的著作《希波克拉底全集》中有40%的篇幅介绍描述肌肉骨骼系统，包括对骨折与脱臼的治疗等。

如今的骨科治疗无论技术还是相关设备都有了质的飞跃。比如，骨科手术机器人的诞生，正在成为骨科医生的左膀右臂；为患者提供更多选择和可能。

“渐进式”手术治疗手段：开放 vs 微创 vs 机器人

俗话说伤筋动骨一百天，在三维成像DSA诊断后，是保守治疗，还是手术治疗，往往是最纠结的选择。

骨科手术分为：开放式手术、微创手术、手术机器人。

开放式手术：适用广泛、治疗彻底、恢复较慢传统开放式手术适用更广泛，治疗比较彻底，但医生要对患者实施全麻，开大切口，剥开皮肤、肌肉直到暴露到骨骼进行手术，因此往往创面较大、术后恢复时间较长。

据统计开放式手术后肌肉、软组织等创伤发病率约10%左右。此外，开发式手术若精准度不够还会导致需要进行翻修手术等。

与初次置换相比，关节翻修手术的经济成本更高，手术时间更长，出血更多，感染、血栓几率大大增加，术后脱位，神经麻痹，股骨骨折或穿孔发生概率更高，给患者带来极大的痛苦。

微创手术：创伤小、疼痛轻、恢复快，依赖医生经验

随着个体化治疗以及对术后更高生活质量的追求，传统的开放式手术已无法满足骨科患者需求。创伤小、疼痛轻、恢复快的骨科微创手术为患者带来更好的选择。在骨科微创手术中，医生通常采用关节镜、椎间孔镜、高分辨X线机、特殊穿刺针等工具对手术进行辅助操作。切口平均约1cm左右，平均手术时间在一小时以内，平均住院时间1—3天，有的甚至术后当晚便可出院。

• 从治疗费用来看，微创手术报销与普通手术一致，同样是按照医保的标准进行报销。
  
• 但手术中部分使用到先进医疗器械（比如内窥镜、导航、手术机器人等），需要自费且价格相对较高。

然而，受限于医疗条件、医生技术经验和疲劳程度、患者差异等因素，对于骨科微创手术，中国临床渗透率仍然不高。

主要难点包括：

1：高龄

“高龄”是骨科手术治疗的一大难题。

《中国卫生健康统计年鉴》显示，中国居民在14岁以下骨科类疾病发病率为2.8%，而60岁以上的发病率高达83%。并且在中老年人群里97%患有脊柱疾病，严重影响生活质量。

2：脊柱是神经中枢

脊柱外科手术被称为在“刀尖上的舞蹈”。

作为人体第二条生命线，脊柱肩负人体躯干的中轴骨骼、神经传导的枢纽职责。医生看不到骨头下方、内部以及中间包围起来的一些神经血管，完全靠技术和经验，一旦碰到神经就有造成病人瘫痪的风险。

机器人手术：精准到亚毫米，可解决“顽疾”

随着骨科计算机辅助技术兴起并快速发展，运用骨科手术导航和远程手术系统，配合骨科机器人，骨科医生可以开展更加复杂的手术。

骨科手术机器人可以根据医生制定的手术方案准确地到达病灶。通常只需要切几个微小的切口即可，不再需要大范围剥离皮肤、肌肉、神经，显著降低了患者的出血量和接受辐射的剂量，且一台手术，只花费原来约2/3的时间。加快了术后的康复，减少了住院时间和并发症的发生。

骨科手术机器人系统主要包括：主控电脑系统、光学跟踪系统和机械臂主机。

• 光学跟踪系统是机器人的“眼睛”，可以帮助医生洞察骨骼的每一个深处，实时监控每一个手术环节。
• 机械臂就是机器人的“手臂”，运动灵活、操作稳定，能达到亚毫米的精度，使得医生更稳定、更自然地进行手术。
• 主控电脑系统就如机器人的“大脑”，能够将医生的想法传达给机械臂主机和光学跟踪系统。

手术机器人真实场景

骨科手术机器人“专长”：脊柱、创伤、关节置换

目前，骨科手术机器人主要用于三类手术：

• 一是脊柱手术，例如颈椎、胸腰椎、椎间盘突出、椎管狭窄、椎体滑脱、脊柱骨折等。
• 二是关节置换手术，例如骨性关节炎、类风湿性关节炎、创伤性关节炎、骨缺血坏死或肿瘤等；
• 三是创伤手术，例如长骨骨折、股骨颈骨折、骨盆骨折手术等。

手术前医生先将病人的信息全部输入机器人手术系统，在电脑上重建患者的3D脊柱模型，360度全方面分析病人的解剖结构，事先规划好钉子的尺寸以及进钉的角度。
手术开始后，医生发出指令，调节机器人至准确位置后，再通过机械臂进行作业，通过预定设置好的轨道定位，机器人迅速而精准地找到了需要置入钉子的位置及角度，配合医生接着完成打钉、修复的过程。

超20款产品获批！那些在中国上市的骨科手术机器人

目前已有超过20款骨科手术机器人在中国获批，包括进口、国产产品。

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脊柱、创伤手术：

颈椎、胸腰椎手术，骨盆骨折、股骨颈骨折手术等

2004年，第一代MAZOR脊柱机器人SpineAssit获得欧盟CE和美国FDA认证，标志着机器人辅助脊柱手术的开端；也是第一个商业化的骨科手术机器人。

截止2023年Q1，全球获批脊柱、创伤手术机器超过8款，中国也超过8款。

美敦力（Mazor）机器人系列最新两款都已在中国获批，其中MAZOR X手术机器人是其最新一代产品，适用于常规开放手术、微创手术以及复杂侧弯手术等多种类型脊柱外科手术。首次实现了脊柱手术的全程可视化操作，医生可以借此看到此前无法触及的细节。

AI技术在其中发挥了重要作用，尤其在术前规划阶段。MAZOR X基于目前最丰富的循证医学样本数据，得出充分详实的术前规划。这些大数据来自于平台累计5万多例手术，25万相应的螺钉植入。

Mazor手术机器人
捷迈邦美（ROSA）机器人，包括ROSA Knee（全膝关节置换）、ROSA One Spine（脊柱手术），其脑、脊柱、膝关节手术机器人都获得了FDA批准。目前在中国获批的是脊柱手术机器人。 ROSA手术机器人

国产手术机器人有天智航等。天智航手术机器人目前可同时可应用于脊柱和创伤手术。

天玑手术机器人

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关节置换手术：

膝关节、髋关节手术等

截止2023年Q1，全球获批关节置换手术机器人超过8款，中国也超过8款。

史赛克（Mako）机器人拥有两大核心技术：智能手术规划技术和智能辅助截骨技术。实现“一键解决”全髋关节置换、全膝关节置换、单髁关节置换三大项目。
< MAKO手术机器人 >

施乐辉（Cori）机器人是一种由外科医生控制的手持智能设备，可用于全膝关节置换术和单间室膝关节置换术。

强生（VELYS）机器人是首创的可安置在手术床边的产品，用于全膝关节置换术。

这两款机器人目前尚未在中国获批。
此外，微创手术机器人其自主研发的鸿鹄®（SkyWalker System）骨科手术机器人除了在中国获批，于2022年7月被美国FDA批准用于辅助全膝关节置换，成为首个获得FDA认证的中国手术机器人。

键嘉医疗核心产品为ARTHROBOT关节置换系列手术机器人，是目前中国除了史赛克MAKO外，唯一同时获批膝关节、髋关节的手术机器人。

骨科手术机器人的未来：“能力更强、走得更远”

对于一项医疗新技术来说，安全性、创新性是必要条件。但若想扎根下来并被市场接纳，还需要接受市场的考验：满足更多临床需求、提升患者可及性。

因此，为了满足更多临床需求，在技术方面：更精准、更智能、拓展到更多领域；为了满足患者可及性：需要让更多地区纳入医保支付。

“伸长能力触角”：更智能、更精准、拓展更多适应症

AI算法升级可减少术前规划的工作量。目前机器人辅助骨切除水平的准确性已经可以控制在亚毫米级，未来有望得到进一步提升。

更智能：AI加持，智能导航辅助决策从手术导航到手术机器人，目前搭载导航系统的操控平台是手术机器人的“大脑”，未来随着AI技术的成熟，这一大脑将更智能，真正辅助医生做出手术决策。因此，并购（合作）AI科技公司也成为手术机器人公司的一大举措。包括：

• 2020年11月，美敦力完成了对法国脊柱外科AI公司Medicrea的收购；该动作将进一步推动美敦力向AI、机器学习和预测分析领域的战略扩张。 
• 2022年3月，强生DePuy Synthes收购CUPTIMIZE 提高手术机器人规划功能。
• 2022年7月，捷迈邦美与世界领先的专注于肌肉骨骼健康的学术医疗中心特殊外科医院（HSS）宣布了一项三年协议，以创建HSS/Zimmer Biomet（ZB）机器人关节置换人工智能（AI）创新中心。

更精准：延伸至头部骨骼手术
头部是人体最精细的神经血管分布区域，随着手术机器人的精准程度提升，可辅助头部骨骼手术。2022年5月，Globus Medical公司使用Excelsius GPS的手术机器人完成了其首次Excelsius 3D三合一成像的脊柱手术。这一突破使其骨科手术机器人可以进行立体定向颅骨手术，且ExcelsiusGPS® CranialSolutions颅骨解决方案是市场上唯一的透视到CT配准模式，可帮助外科医生有效配准骨骼解剖结构。 ExcelsiusGPS® CranialSolutions颅骨解决方案
应用更广泛：向儿科领域拓展

2022年6月，史赛克宣布其Q Guidance System获得了美国FDA许可。该系统与脊柱导航软件一起使用，是一种先进的计划和术中导航系统。这是FDA第一个批准的、可用于13岁及以上的儿科患者的脊柱导航软件。

Q Guidance System
而在这些“黑科技”加载下，将使手术机器人不断迭代；随着5G技术的普及，实时性更强的手术机器人将得到更广泛的应用。

“走向更远的地方”：支付纳入医保，刺激手术机器人需求放量

可及性的提升，除了加强医患教育和普及，放宽医院配置外，将机器人手术项目纳入医保很重要。
近年来，国家针对手术机器人陆续出台若干基本医疗保险政策和商业医疗保险政策，为更多患者选择手术机器人辅助手术创造了条件。

目前，捷迈邦美、史赛克、美敦力、施乐辉、强生作为全球骨科医疗器械领域头部梯队，均已通过并购布局了骨科手术机器人；未来，随着更多省市将骨科手术机器人费用纳入医保，以及更多新产品涌入中国市场，会有更多患者从这一技术中获益，现有产品也有机会加速迭代。

• 有业内人士表示，中国骨科手术机器人在技术上其实与外企没有代差，差距主要在于整体解决方案。根据美国市场成熟经验，手术机器人盈利模式短期以设备销售为主，长期耗材将成为主要收入来源；因此，无论中国厂商还是外国厂商，拥有骨科耗材业务将更占长期优势。

中国庞大的人口基数及老龄化增速决定了中国市场将成为全球骨科非常重要的市场。
在产学研用共同努力下，全球骨科产业正走向“微创化、智能化、精准化”。在中国，骨科手术机器人进入临床手术尚处于起步期，增进医院、医生、患者对骨科手术机器人的认知程度尚需一定时间。
参考：《键嘉医疗招股书》