数智化转型网 人工智能案例集 人工智能案例|天智航:国产骨科手术机器人龙头,AI+临床跑通15万例

人工智能案例|天智航:国产骨科手术机器人龙头,AI+临床跑通15万例

在达芬奇机器人长期主导的手术机器人赛道,一家中国公司用十余年时间把骨科手术机器人做到了国内市占率第一,并率先拿下欧盟CE认证出海。截至2025年末,天智航天玑系列骨科手术机器人累计完成临床手术量已超过15万例,是国产手术机器人”AI+临床”真正跑通商业化闭环的代表性样本。

北京天智航医疗科技股份有限公司(688277.SH)成立于2005年,2020年登陆科创板,被市场称为”中国骨科手术机器人第一股”。公司的核心产品”天玑”系列骨科手术机器人是国内首个、也是迄今临床应用规模最大的国产手术机器人系统,覆盖脊柱、创伤、关节三大骨科核心术式。区别于达芬奇以腔镜为主、其他国产玩家多停留于单点术式的路径,天智航选择了”AI多模态影像融合+机器人构型自主”的双轮路线,并在2024-2025年完成产品矩阵扩展和全球化布局,进入收获与重塑并行的关键阶段。

一、企业历程与定位

天智航的诞生源于一个清晰的中国医疗痛点:骨科手术高度依赖医生经验,微创术式对精度、稳定性的要求几乎是肉眼所无法企及的。2005年公司由资深骨科医生与机器人工程师团队联合创立,将”骨科医生的’第三只手'”作为长期愿景,押注机器人辅助骨科手术这一在2010年代还相当冷门的细分方向。

2010年前后,公司完成临床验证并启动产业化。2016年,天智航推出第一代天玑骨科手术机器人,成为国内首个获NMPA三类医疗器械注册证的骨科机器人。这一里程碑不仅让天智航成为国产高端手术机器人的代表,也间接推动了整个骨科机器人赛道的政策与临床生态建立。随后,公司在2018-2020年持续扩展天玑系列产品线,把适应证从脊柱扩展到创伤与关节。

2020年7月,天智航在上海证券交易所科创板挂牌上市,成为A股首家专业手术机器人公司,募集资金主要投向产品迭代、AI算法研发中心和临床培训中心建设。上市后公司经历了”高研发投入—亏损—产品迭代—第二曲线”的典型成长曲线:2022-2023年因医院招标放缓、设备交付节奏波动出现业绩低谷,但研发投入未减。

2024年8月,公司核心产品获得欧盟CE认证,正式敲开欧盟市场大门;2025年,新一代天玑思睿骨科手术机器人获批上市,标志着公司在AI算法、力反馈和模块化设计上完成了一次整体升级。截至2025年报告期末,公司累计申请专利596项,其中发明专利232项,授权专利401项,覆盖机器人构型、多模态影像融合、AI导航算法等核心环节。

二、AI技术底座

天智航的技术底座是”机器人本体+多模态影像+AI导航算法”三位一体。其中AI层是公司在2020-2025年期间投入最重、迭代最快的部分,集中体现在三个能力上:一是基于深度学习的医学影像分割与配准算法,可在术中实时将CT/MRI/X-ray影像与患者实际体位进行亚毫米级融合;二是基于术前CT规划+术中动态调整的智能路径规划算法,可根据不同术式(脊柱椎弓根螺钉、创伤复位、关节置换)自动推荐最优置钉通道;三是基于力反馈与运动学的低延迟机器人控制算法,使机械臂在骨质硬度差异下仍能保持稳定。

公司还构建了依托真实临床数据的”飞轮”AI迭代机制:随着天玑系列装机医院和手术量的增加,AI模型持续在真实标注数据上再训练,模型精度与边界场景覆盖能力随时间累积提升。2024-2025年公司累计完成手术量已突破15万例,相较2021年不足1万例的水平实现量级跃升,这正是AI算法得以持续优化的物质基础。

在硬件层面,公司自主研发了六自由度机械臂、力反馈传感器、术中三维影像系统,并实现了与主流第三方C臂、术中CT设备的互联互通;在软件层面,公司搭建了从术前规划(工作站端)到术中导航(机器人端)再到术后复盘(云端)的一体化AI工作流。这种”软硬一体”的架构使天智航在与同行的对比中具备较强的差异化壁垒,也使其在国产替代的医院端获得了较高品牌认知度。

三、核心AI应用场景

脊柱外科是天智航最早跑通的场景。天玑系统辅助脊柱椎弓根螺钉置入,通过术前规划+术中实时导航,将螺钉置入精度从传统徒手操作80%左右提升到98%以上,显著降低神经血管损伤风险,已在国内三甲医院规模化使用。国内累计完成的15万例手术中,脊柱手术占比超过七成,构成了公司最稳定的临床基本盘。

创伤骨科场景下,天玑机器人针对股骨颈骨折、骨盆髋臼骨折等复杂创伤,通过AI影像配准+机器人精准定位,让微创复位和固定成为常规选项。骨盆骨折徒手置钉难度极大,机器人辅助下精度与安全性显著提升,是公司近两年重点推广的高难度术式之一。

2025年获批的天玑思睿进一步把场景拓展到关节置换术式,覆盖全髋关节置换、全膝关节置换等。此前全髋关节置换注册申请获NMPA批准,公司产品名称由”膝关节置换手术导航定位系统”变更为”关节置换手术导航定位系统”,术式半径从脊柱/创伤扩散到整个骨科核心赛道。关节置换手术量是骨科最大的细分市场之一,AI+机器人在假体对线、下肢力线恢复上的优势长期看具备广阔渗透空间。

在基层医疗场景,天智航还推出”5G远程骨科手术”试点方案,借助低延迟通信+AI辅助决策,让大医院专家与县级医院骨科医生协同完成复杂手术,是AI+5G+机器人融合应用的典型实践。该方案在贵州、甘肃等偏远地区的试点显示,机器人辅助下远程骨科手术的精度可与现场专家手术相当,对优质医疗资源下沉具有现实意义。

四、商业模式与财务表现

天智航的商业模式由”设备销售为主”逐步向”设备+耗材+服务”并重演进。早年公司收入以一次性设备销售为主,单台设备价格在300-800万元区间,毛利率较高但收入波动大;近年随着装机量的增长,配套耗材(如一次性手术工具包)和运维服务收入的占比逐步提升,形成更具粘性的现金流。这种商业模式与达芬奇在全球市场被反复验证过的”剃刀+刀片”逻辑高度类似,是手术机器人公司走向盈利的必经路径。

财务层面,公司2024年实现营业收入1.79亿元,归母净利润亏损1.21亿元,较2023年的1.56亿元亏损同比收窄22.54%,反映出降本增效措施和耗材占比提升带来的改善。报告期内,公司销售费用率与研发费用率均出现一定优化,使得经营性现金流压力较前一年明显缓解。

进入2025年,公司经营态势进一步好转。根据公开业绩快报与季度披露数据,2025年一季度公司营收同比增幅达102.4%,手术量持续增长;同时,2025年公司获得欧盟CE认证后,海外渠道和高端医院准入打开,长期来看海外业务的毛利结构有望与耗材+服务的双轮策略形成互补。市场层面,公司2026年初市值约104亿元,对应最新收盘价22.79元,资产负债率约24.3%,财务结构较为稳健。

五、行业挑战与争议

天智航面临的挑战也是国产高端手术机器人的”共同考卷”。首先是与直觉外科(达芬奇)等全球巨头的代差,达芬奇在腔镜术式、装机量和临床数据积累上仍占据全球80%以上份额,骨科场景虽不是其绝对强项,但跨国巨头的反扑不可忽视;同时,史赛克、强生Mako等老牌骨科机器人厂商在国内三甲医院的渠道优势同样不容小觑。

其次是国内市场本身的盈利难题,2024年公司仍处于年度亏损状态,设备销售的高单价、低频次属性叠加医院招标节奏放缓,使得收入端波动较大。医院端的设备招标往往受到医保资金、卫健委集采、临床科室扩张意愿等多重因素影响,2024-2025年部分省份骨科耗材集采也给整个骨科产业链带来短期阵痛。

此外,机器人手术的医保覆盖、收费编码、临床规范化培训仍待进一步打通。部分大医院在装机后存在单机利用率偏低、耗材复购率不达预期的情况,影响了机器人厂商的收入预测准确性。同时,公司报告期内还存在公司治理层面的关注点,例如2024年报披露中曾涉及股权激励与限售股解禁安排,对短期股价构成扰动。这些都是高估值、高研发投入科创板医疗器械公司的典型”成长烦恼”。

六、未来展望

展望未来3-5年,天智航的增长引擎可概括为三件事:一是产品矩阵的横向扩张,从脊柱/创伤扩展到全关节置换,从骨科辐射至神经外科、口腔等相邻术式。机器人本体的构型一旦验证成熟,可沿解剖学思路复制到多个专科手术中,这也是公司长期估值想象力的核心来源。

二是AI模型的纵深迭代,伴随真实临床数据飞轮扩大,模型精度、边界场景覆盖度与术式自动化水平持续提升,进一步降低对资深医生的依赖。当AI能够自动完成部分术前规划和术中决策辅助时,机器人系统的”使用门槛”将显著下降,进而打开基层医院和地级市医院的广阔市场。

三是商业模式的全球化与耗材化并行,欧盟CE认证打开海外市场后,海外装机+海外耗材+海外培训服务的高毛利收入有望逐步贡献。东南亚、中东、东欧等”一带一路”市场对中国手术机器人的接受度近年来持续提升,是公司海外扩张的优先区域。中长期看,骨科手术机器人仍是AI医疗设备中”国产替代+技术升级”双逻辑最清晰的赛道之一。天智航作为国内市占率第一、海外认证先行一步的玩家,能否把”先发优势”转化为”商业优势”,将是2026-2028年最有价值的观察点。在国产手术机器人集体向”千亿逆袭”迈进的过程中,天智航是必须被观察的那家样本企业。

📚 公开来源支撑

  • 天智航官网新闻与产品资讯:https://www.tinavi.com/index.php?c=article&a=type&tid=74
  • 智慧医疗网《天智航:骨科手术机器人领航者,如何国内主导与全球突围?》:http://www.cn-witmed.com/list/36/16022.html
  • 新浪财经《撕开铁幕裂缝:国产手术机器人的千亿逆袭》:https://finance.sina.cn/stock/jdts/2025-10-12/detail-inftruie9085016.d.html
  • 知乎《天智航2024年业绩快报》整理:https://zhuanlan.zhihu.com/p/26766697206
  • 新浪财经《天智航:2024年年度报告》公告原文:https://money.finance.sina.com.cn/corp/view/vCB_AllBulletinDetail.php?stockid=688277&id=11039289
  • 投中网/清科《天智航2024年度报告解读》:https://news.pedaily.cn/20250429/106518.shtml
  • 腾讯财经《北京天智航医疗科技股份有限公司2024年年度报告》PDF:https://file.finance.qq.com/finance/hs/pdf/2025/04/29/1223387799.PDF
  • 雪球《北京天智航医疗科技股份有限公司2025年年度报告摘要》:https://stockmc.xueqiu.com/202604/688277_20260429_GLHJ.pdf
  • 中邮证券《天智航(688277)深耕骨科机器人领域》研报:https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202602041819763316_1.pdf
  • 发现报告《天智航骨科机器人龙头有望受益于政策拐点》:https://www.fxbaogao.com/detail/5227464

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