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下一代超声刀,正在争这3个“生死赛道”

产业联盟网 2026-4-8 19:31 7人围观 医疗器械

# 医疗器械
今天,全球外科超声刀市场规模已达300亿元人民币。这份庞大的生意,是产业内人士历经30多年奋斗才换来的成果。提到超声刀,很多人会下意识想到强生——这个占据全球绝对主导地位的巨头,似乎就是超声刀的代名词。但 ...
今天,全球外科超声刀市场规模已达300亿元人民币。这份庞大的生意,是产业内人士历经30多年奋斗才换来的成果。
提到超声刀,很多人会下意识想到强生——这个占据全球绝对主导地位的巨头,似乎就是超声刀的代名词。但很少有人知道,外科超声切割止血刀的技术和产品,并非强生发明。

溯源:超声刀的“诞生与易主”,强生的崛起之路

故事要从37年前说起。1988年2月,Harry Stewart、Alan Thomas、James Marten和Tom Davison四位企业家合资成立了Ultracision(超析迅)公司。其中,曾担任医疗器材公司总裁的James Marten,率先提出了“用超声能量制作手术刀”的想法。
1992年,Ultracision公司的超声切割止血刀正式上市。随后,美国两位临床专家首次将这款产品用于腹腔镜手术,其出血少、止血效果好的优势,让超声刀彻底打开了更广阔的外科手术市场。
三年后,强生看中了超声刀的潜力,收购了Ultracision公司。此后,强生全力推动超声刀的产品推广、医生培训和技术迭代,真正将这款产品带向了全球。
1996年,强生推出第一代超声刀主机系统。彼时的产品还十分简陋:刀头杆径10毫米,工作头部粗笨且笔直,主机上甚至还需要配备吹风降温装置,主要用于腔镜胆囊切除术和妇科手术,技术远不完善。
2001年,强生发布Gen01超声刀主机系统,不仅新增了脚踏板启停功能,还推出了5毫米的刀头,灵活性大幅提升。同年,强生爱惜康内镜外科的研发人员收到医生反馈:希望将粗笨的超声手柄和刀头,做成类似外科常用止血钳的形态。

面对粗大的换能器这一巨大挑战,研发团队反复打磨概念样品,历经两年努力,终于推出了用于开放手术的握式刀头Focus,还一举斩获美国设计大奖。

得陇望蜀:强生的扩张与“滑铁卢”

经过十几年的深耕,强生爱惜康的超声刀业务业绩突破10亿美元,坐稳了新能量外科切割刀的领导者地位。但此时,强生将目光投向了传统电刀市场,试图进一步扩大版图。
2010年左右,强生开始研发“超声刀+高频智能电刀”组合产品,其刀头可切割和闭合直径7mm的血管,直接对标高频电刀领导者柯惠公司的Ligasure力扎束。
2011年,强生第三代超声刀主机系统Gen 11上市,这款智能化主机集成了超声和射频能量,还绑定了高频电刀刀头Enseal,形成了双能量平台。

可事与愿违,尽管强生手握资金、人才和产品优势,Enseal电刀的市场表现却始终不尽如人意。美敦力威力、埃尔博等老牌电刀企业的地位依旧稳固,这个超声刀市场的“老大”,终究没能在同一个手术室里,撼动老牌电刀的市场份额。
这也印证了一个道理:不是有钱有人有产品,就能在市场上所向披靡。与虎谋皮从来不易,守住自身的核心优势,或许才是更稳妥的选择。
2015年后,强生收起扩张之心,专注于超声刀本身的迭代升级,先后推出多款优化后的主机和刀头,稳稳占据着细分市场的领导者地位。2025年,强生“中国智造”高端超声刀HARMONIC 7s在苏州正式上市,内置智能芯片,搭载新一代自适应组织算法(ATT),高级止血模式可凝闭7毫米及以下血管,再次展现了其技术实力。

博弈:后来者的“超级创新”,终究难破垄断

看着强生的绝对优势,全球多家企业都试图打破其垄断,其中不乏美国外科公司(现美敦力柯惠)、奥林帕斯、德国索林等知名企业,但大多折戟沉沙。
1998年,美国外科公司率先跟进开发超声刀,但因刀头功能不完善,市场占有率极低;日本奥林帕斯后来推出可重复性刀头超声刀,长期以来销量也十分惨淡;2000年后,欧洲的索林、莲花等公司也纷纷布局,但技术创新最为突出的,当属日本奥林帕斯和美国柯惠。
2010年后,奥林帕斯发力一次性刀头超声刀,并于2012年3月推出Thunderbeat——这是世界上唯一一款集成高频双极和超声能量,可同时实现血管封闭和组织切割的一体化刀头。从技术上看,Thunderbeat远超强生的双能量平台,但多年过去,其市场业绩与强生仍有巨大差距。
2013年,柯惠公司推出Sonicision™无线超声刀系统,还获得了医疗技术工业界最高荣誉之一的卓越医疗设计奖(MDEA)。这款产品设计精致、符合人机工程学,堪称“技术完美”。

可遗憾的是,它的应用需要改变医生的操作习惯和流程:电池需重复使用、有寿命限制且需额外充电,换能器要定期更换,刀头和主机手柄价格也十分昂贵。这些短板,让这款极具创新的产品,最终没能在市场上获得太大优势。

颠覆:从美国的“回收乱象”到中国的“集采革命”

强生超声刀的高价,曾长期困扰着全球市场,也催生了一些“颠覆者”,其中最具影响力的,当属中国市场的变革。
在美国,强生超声刀头一次性使用后损伤较小,仍可继续使用。2008年左右,美国出现了一家名为Sterilmed的公司,专门回收医院使用过的超声刀头,经过规范消毒、包装后,再以低价卖给医院。短短几年,这家公司的业务就遍及美国多地,业绩逐年增长。
2011年,强生以约2亿美元收购了Sterilmed,两年后,这家公司便彻底退出市场,美国市场对强生超声刀的第一次颠覆,就此落幕。而五年后,中国市场的一场革命性颠覆,彻底改变了行业格局,且再也无法逆转。

中国市场:从“高价垄断”到“国产突围”

1997年,强生超声刀进入中国,凭借新技术的优势,毫无竞争对手,在微创外科腔镜手术中占据不可替代的地位。当时,强生超声刀头的进院价格约8000元,由于早期进口产品由厂家自主定价,价格居高不下。2008年,随着市场扩大和技术完善,价格才降至5500元左右。
长期以来,强生凭借先发优势、产品迭代、强大的品牌效应,建立了超声刀的“金标准”形象。同时,它提供“主机平台+耗材+手术器械+培训服务”的一站式解决方案,通过成熟的销售与学术推广网络,赞助学术会议、培训课程、合作顶级专家,构建了全方位的市场壁垒。
但高昂的价格,始终是医患心中的痛。当时,一次性超声刀头没有单独的耗材收费目录,只有600-1200元的开机服务费。为了降低成本,国内很多医院像美国一样,将使用过的超声刀头清洗消毒后,重复使用5-10次。
这种局面,直到2017年被打破。北京安和加利尔公司推出了一次性可拆卸超声刀头——将刀头杆子设计为一次性,手柄其他部分可重复使用,进院价格定在1000-2000元,创下当时中国市场最低价。
更具杀伤力的是,安和公司提出“一人一刀一抛弃,避免交叉感染”的营销口号,站在法规和道德的制高点,迅速打开市场。从此,这家中国后来者,带领所有国产超声刀企业,开启了对进口高价超声刀的颠覆之路。
2019年后,全国招标和集采陆续推进,国产超声刀头价格降至700-2500元,中国也彻底成为超声刀头一次性使用的市场。这一改变,不仅维护了一次性耗材的法规制度,也推动了中国超声刀市场的爆发性增长。

崛起:中国超声刀企业“百花齐放”,打破垄断格局

2019年后,随着中国超声刀市场的高速增长和国产技术的突破,大批国产企业涌现。几乎所有以微创外科腔镜耗材为主业的公司,都推出了超声刀并获得注册许可证。
据2022年3月深圳公共资源交易中心公告,参与超声刀头集采报名的企业共35家,27家成功中选。截至2024年8月底,国内超声软组织手术刀头国产企业达80家,进口企业仅3家(美国2家、日本1家)。
尽管2022年深圳集采中,强生超声刀头中选数量超10万把,价格2499元/把,仍处于高位,但集采的威力已逐步显现:进口品牌市场份额持续下降,市场集中度从2021年的75%降至2024年的57%。预计2025年,中国超声刀头市场渗透率将突破10%,2028年达到24.39%。
在国产企业中,瑞奇外科(后被健适医疗收购)颇具代表性。这家由前强生爱惜康美国工程师、美国普渡大学博士于2005年创建的公司,2011年就推出了超声刀产品,获得多个国家注册证书。加入健适医疗后,瑞奇加速迭代,2024年9月获批全球首款双接口集成能量平台(OP9),核心产品CS3605H重复使用刀头,还在2025年广东联盟集采中,成为首个入围7mm血管闭合组的国产产品。

历经5年突围,国产超声刀已取得丰硕成果。据医装数胜测算,2024年国内超声刀头市场份额前六的品牌为强生、瑞奇外科、以诺康、安和、迈柯唯和半边天,迈瑞医疗的市场份额也实现大幅上涨。2024年上半年,强生超声刀在中国市场的份额仅30%多,远低于其在美国和欧洲90%的占比——曾经的垄断格局,已被彻底打破。

核心赛道之争:3条路线,谁能定义下一代超声刀?

集采打掉了价格壁垒,国产替代的“量”已经起来,但“质”的竞争才刚刚开始。过去三十年,超声刀的竞争很简单——比基础性能:工作频率、刀头位移、血管封闭直径,这些参数直接决定医生是否信任这把刀,也是国产替代“上半场”的主战场。
但从2024年开始,行业竞争的风向变了。多份行业白皮书、头部企业的研发投入,都指向了三个全新的核心赛道。这一次,不再是“追赶”,而是争夺下一代超声刀的“定义权”。
如果说过去的超声刀,比的是“能不能切”,现在比的就是“能不能聪明地切”“能不能转着弯切”“能不能让机器人切”。这三条技术路线,直接决定了企业的未来。

路线一:AI智能化——给超声刀装个“聪明大脑”

传统超声刀的能量输出,全靠预设模式和医生经验。但手术场景千变万化:不同组织的切割参数天差地别,器械碰撞可能瞬间造成损伤,刀头温度过高还会引发不可逆的热扩散,这些都是手术中的隐性风险。
2025年2月,强生推出的HARMONIC 7s,内置智能芯片,能根据组织阻抗变化动态调整能量输出,可封闭7mm以下血管——这是行业首次明确将“智能”作为核心卖点,也标志着AI从“可选项”变成了“必选项”。
但“加了AI”和“用AI重构手术逻辑”,完全是两回事。深圳世格赛思的G600 AI超声能量主机,就走出了一条和强生截然不同的路。
它没有在传统主机上叠加单一算法,而是以3.6 TOPs算力的NPU(神经网络处理单元)为底座,搭建了一套“算法矩阵”,真正实现了“感知→判断→执行”的闭环:
金属器械碰撞智能算法:腹腔镜手术中多器械交叉时,超声刀意外激活接触的风险极高,传统超声刀全靠医生经验规避。而G600能在10微秒内识别风险,自动中断能量输出——这个速度,远快于人体150毫秒的神经反射时限,把风险从“经验兜底”变成“机器兜底”。
智能高温预警算法:刀头温度几秒内就能超过150℃,热损伤往往术中不显现、术后才爆发。G600能实时监测刀头温区,在达到阈值前主动预警、干预,把热损伤从“事后发现”变成“事前阻断”。
多算法协同:再配合组织自适应切割、低温切割控制等算法,让超声刀真正“懂”组织、“控”能量,大幅降低手术风险。
更关键的是,这些算法都运行在终端NPU上,不依赖外部运算,每一次干预都能在毫秒级完成,完全适配手术的实时需求。

路线二:可转弯(多自由度)——超声刀30年最大形态革命

这是行业公认的“圣杯级”技术难题,背后藏着一个核心物理矛盾:
超声刀的工作原理,是压电陶瓷将电能转化为55kHz的高频纵向振动,通过刚性波导杆(刀杆)传输到刀头,驱动刀头振动切割。而任何弯折,都会导致振动紊乱、能量衰减,甚至器械失效——这就是30年来,超声刀始终只能“直线操作”的根源。
这个限制在常规手术中尚可接受,但在盆腔深处、低位肠癌、胰腺手术等复杂场景中,短板暴露无遗:医生要频繁调整器械角度,不仅增加操作难度,还会延长手术时间。
全球都在攻克这个难题:英国Nami Surgical从格拉斯哥大学超声中心孵化,走微型化路线,将换能器缩小到直径10mm、长度40mm,2025年已进入动物实验阶段。
国内方面,世格赛思在科技部国家重点研发计划支持下,牵头推进“全电动多自由度智能超声手术刀系统研发”,技术路线与Nami类似,但推进速度更快、微型化程度更高。
这一路线的核心难点,是在换能器小型化后,保证能量不衰减、工作温度不超标。据公开信息,其第三代样机的转弯段长度已缩短至第二代的一半以下,刀头偏转和俯仰最大夹角可达90°。
目前,该产品已在上海瑞金医院完成动物离体实验,验证了多角度精准切割与凝闭能力,还开展了临床可用性实验,相关课题已于2025年12月通过结题评审。
一旦这项技术落地临床,不仅是一款新产品的诞生,更能打开超声刀与手术机器人融合的入口——这是一个能重新定义行业格局的关键方向。

路线三:手术机器人适配——解锁千亿新市场

全球手术机器人市场预计2032年达360亿美元,但一个尴尬的现状是:达芬奇等主流机器人使用多关节铰接器械,传统刚性超声刀无法通过机器人臂的关节结构,导致机器人手术中,只能用热损伤更大的电刀替代。
可转弯超声刀一旦实现机器人适配,就能同时解锁超声刀和手术机器人两个巨量市场。但这里还有一个被忽视的瓶颈——刀杆长度。
机器人器械从操作臂进入腹腔的路径更长,临床普遍需要超过500mm的超声刀,但目前市场主流款只有360mm,450mm已属加长款(主要用于肥胖患者)。刀杆延伸至500mm以上,振动波的能量损耗和杂散振动控制难度会成倍上升,对材料和结构设计都是全新挑战。
这一瓶颈直接体现在注册数据上:达芬奇、微创、精锋医疗等机器人头部企业,目前获批的超声刀均止步于450mm,500mm以上长度在国内外均属空白。
而世格赛思已率先突破这一难题——关键在于钛合金材料性能和刀杆结构设计,这正是其自建材料平台的优势所在。目前,该公司已在全球为多家企业配套540mm刀杆及主机,同步推进多国注册准入,从“技术攻关”进入了“商业落地”阶段。

核心维度对比:谁的优势更突出?

在基础性能(切割速度、血管封闭能力)上,头部国产品牌已逐步追平强生,竞争趋于同质化。真正拉开差距的,是智能化深度和形态创新。以下是三大主流产品的核心维度对比:

技术维度

强生 HARMONIC 7s (GEN11)

世格赛思 G600 AI超声能量主机

国产主流 (典型水平)

工作频率

55.5 kHz

55 kHz

55~55.5 kHz

刀头最大位移

≥80μm

≥80μm

60~80μm

血管封闭

≤7mm (高级止血模式)

≤7mm

多数≤5mm 少数≤7mm

操作模式

标准 / 高级止血 两档

快凝 / 低雾凝切 / 快切 / 超级快切

1~5档

智能算法

ATT自适应组织算法 单一算法+芯片

AI算法矩阵 NPU 3.6 TOPs算力

部分具备基础反馈

碰撞检测

未公开

微妙级识别响应 +自动能量调整

未发现

温度管理

未公开

连续监测+超限预警 +低温切割控制

未发现

核心材料自主化

全球自有供应链

钛合金+压电陶瓷 全链条国产自研

进口材料+进口部件

注册状态

已上市(2025.2中国上市)

已上市

多数已获证

注:绿色底色标注为该维度差异化特征(原文标注逻辑保留,适配公众号阅读)。

技术突破的关键:谁有“底气”走得更远?

三大技术路线看似独立,实则都依赖一个核心——技术底座的厚度。
超声刀是高度交叉的学科产品,涉及压电材料、精密机械、超声物理、控制算法、临床工程等多个领域。国内大多数企业采取“外采换能器+自研刀头+系统集成”的模式,这种模式能在集采驱动的“上半场”快速起量,但进入“深水区”后,底层能力的缺失就会成为瓶颈:
没有自己的材料体系,就无法优化弯转结构的压电陶瓷性能;没有自己的换能器设计能力,就解决不了能量传输的难题;没有自己的算法底座,智能化就只能停留在“功能叠加”层面。
世格赛思的突围,在于选择了“全栈自研”这条难走但长远的路:建立医用金属材料(高性能钛合金)、高分子材料、人工智能算法三大技术平台,从压电陶瓷到换能器,从钛合金刀杆到AI主机,实现全链条国产化。累计申请170余项国内外专利,发表3篇中科院一区国际论文。
政策层面的信号更直观:它同时获得了科技部国家重点研发计划(牵头承担)、工信部揭榜挂帅项目、国家药监局重点服务项目的支持——三项国家级项目叠加在一家成长期企业身上,在行业中并不多见。

中国品牌,谁将胜出?

国产超声刀的突围,早已超越了价格竞争,逐步走向价值竞争。未来,中国企业要想在激烈的竞争中脱颖而出,可从以下几个方向发力:
一是技术创新差异化:集成AI芯片和传感器,开发能实时识别组织类型、自动调整能量输出的“智能超声刀”,减少医生学习曲线,提升手术安全性;开发适用于儿科、神经外科、骨科软组织的超细刀头,或针对减重代谢手术等特定术式的专用器械。
二是供应链与场景优势:凭借供应链成本优势,打造更具性价比、更便携的产品,抢占特定场景市场;打造开放的能量平台,兼容多家国产厂商耗材,甚至制定开放接口标准,打破主机对耗材的捆绑;或开发适配所有品牌主机的耗材,降低医院管理复杂度,增加医院采购选择权。
三是市场策略差异化:在二三线城市医院及基层医疗市场,凭借价格和渠道优势完成全面覆盖,构建“根据地”;避免在强生优势最强的顶尖三甲医院王牌科室正面强攻,从新兴科室、特色术式入手,与中青年医师合作,建立临床证据和口碑,实现“农村包围城市”。
四是构建学术体系:投入重金打造培训中心,培育自有KOL,发布高质量临床研究数据,改变“中国品牌只有价格,没有学术”的传统印象。

结语:国产超声刀,从“替代”到“定义”的拐点

超声刀行业正处在一个关键拐点:集采打掉了价格壁垒,国产替代的“量”已经起来,但“质”的竞争才刚刚开始。
过去三十年,中国企业一直在追赶别人制定的标准;而现在,下一代超声刀的产品定义权,就握在那些能率先在AI智能化、多自由度形态创新、手术机器人适配三条赛道上,形成可验证技术闭环的企业手中。
这是中国企业第一次真正有机会,参与书写下一代超声手术器械的创新标准。这个机会窗口有多大,2026年,或许会给出初步答案。
(信息来源:MedTF)

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