工业4.0浪潮下，数字经济如何赋能医院新基建？ | 点石行研

前言

工业4.0被认为是当今全球制造业和经济发展的重要趋势，通过数字化转型和智能化升级，带来生产效率的大幅提升、资源的高效利用、环境保护的改善，以及新的商业模式和产业链的重塑。过去三年来，我国财政在医疗新基建的支出持续创新高，医院专项工程建设和数字化改造景气度持续增强，未来数字化赋能智慧医院建设将成为很长一段时间的大趋势。

1.过去二十年基建投资作为国内经济的第一引擎，未来三十年数字经济将赋能新基建全方位变革

在过去二十年里，中国经济增长的第一引擎主要为基建投资和出口导向的制造业。在上世纪80年代末和90年代初，政府大规模投资于公路、铁路、港口、机场、能源等基础设施领域，以提高交通运输效率，推动产业发展，吸引外资和促进地区之间的联通。这些基础设施投资为中国经济的快速增长提供了坚实的基础。而加入WTO后中国通过外向型经济发展战略取得了巨大成功。基础设施建设为制造业提供了便利条件，而出口导向的制造业则推动了对基础设施建设的需求。这两个因素共同促成了中国经济持续高速增长的局面。在过去20年里，中国的GDP增长率一度达到10.6%。加入世贸组织后，国内基建上市公司总收入由2001年的133亿元一度跃升至2022年46,503亿元，复合增长率高达32%。

图 基建中国：A股基础建设上市公司总收入突破四万亿

随着5G、大数据、云计算、互联网、人工智能等数字技术的发展、融合与渗透，未来三十年数字经济将对新基建产生全方位的变革和赋能，提升基础设施的智能化、绿色化和可持续化，加速经济的转型升级，而数字资源会逐渐成为数字经济时代的“石油”和“黄金”。不同于传统基建，新基建拥有更丰富的科技内涵，其作用体现在一是可以弥补我国数字基础设施建设的不足，二是可以提升我国的数字化治理水平。既符合未来产业升级的需要，又符合网络强国发展的需要。

从细分产业来看，在A股上市公司中，推进数字化转型最快的细分领域为工业制造，超过70%的智能制造类上市公司已经完成数字化转型，智慧能源、交通、政务等领域的数字化转型也已经超过10%，而医疗的数字化转型在细分产业中相对最慢，背后仍对应千亿级市场，智慧医疗板块具有极大的发展潜力。

图 A股上市公司细分产业涉及数字经济概念的比例

2.财政政策倾向民生领域，公立医院基建投入在景气周期，智慧医院建设是国家医改的重要篇章

在经济动力转型的过程中，市场对财政政策发挥稳增长作用呼声渐高。在内需修复羸弱、外需下行的情况下，仅凭经济内生动力无法实现增长动能的转强，财政发力是必然选项。财政部公布数据显示，2023年6月，全国一般公共预算收入同比增长5.6%，前值32.7%。从2023上半年整体情况来看，一般公共预算支出结构表现出明显的“重民生”特征。1-6月累计，各分项中社保和就业支出增速最快，达7.9%，背后是就业压力较大，“稳就业”在宏观政策当中占据重要地位，其次是卫生健康支出，同比增长6.9%，另外教育支出增长5.0%。

2021年以来，国务院、卫健委等部门相继出台系列政策，支持各省份在省内建设区域医疗中心，同时放宽扩建限制，支持大型医院建设新院区，推动优质医疗资源向市县延伸，全方位提升各级医疗机构服务质量。全国范围已开展医疗机构扩建改建工作，一批医院即将扩建升级，如到2025年，苏州市计划三级医院数量力争增长50%；武汉发布新的区域卫生规划，到2025年，将新建公立综合医院(院区) 11家，迁建2家；2023年底，黑龙江省要建设4家省级区域医疗中心、4大疫情(中医疫病)防治基地等。

医院建设流程依次为前期建筑土建、中期医疗专项工程、后期医疗设备招标采购等，除在建医疗项目不断增加外，以医疗净化工程、医疗自动化信息化工程为代表的专项建设也反应行业高景气度。在医疗专项工程领域，合同负债是指企业已经与客户或合作伙伴签订合同或已预收，但尚未履行或完成合同所需的交付或服务的一种负债。合同负债能够反应企业在手订单情况，高水平的合同负债和在手订单意味着企业未来有稳定的收入来源。

以A股医疗新基建的上市公司为例，国内从事医疗净化工程的华康医疗、港通医疗，还有国内医疗自动化企业艾隆科技，合同负债均呈现强劲增长态势。三家企业2023Q1的合同负债金额已经超过2022全年金额，主要由于医疗新基建带来较强订单需求。

图 A股医疗新基建相关上市公司历年合同负债金额

医院信息系统广泛发展和应用，降低了医院运营成本、提升了运营效率和服务质量。国家卫健委发布《公立医院高质量发展促进行动（2021-2025年）》，明确指出十四五时期要将信息化作为医院基本建设的优先领域，建设智慧医疗、智慧服务、智慧管理“三位一体”的智慧医院信息系统，发挥智慧医院建设管理的重要作用。

中国医疗体系不同于欧美，公立医院是市场的绝对主导，智慧医院建设是国家医改的重要篇章。美国医疗体系以私立医院为主，其中民营医院占比81%，公立医院占比19%，商业保险覆盖53%人口；而在中国医疗体系中，公立医院占据绝对的主导地位，基本医疗保险覆盖95%人口，公立医院诊疗人次占84%。

反应在资本市场上，美国数字医疗上市公司较为多元，从医疗咨询服务、医疗保健方案到远程医疗等；而中国医疗数字化上市公司主要围绕医院，其中包括智慧医疗、医疗物联网、医疗信息化等，主要有医院信息管理、手术室信息管理和医保信息管理等几个维度，所以，围绕公立医院的数字化转型将直接受益于新一轮医疗信息化建设与智慧医院建设浪潮。

图 中美医疗体系不同，公立医院是中国市场的绝对主导

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3.从西门子数字化工厂看工业4.0，数字化手术室和智慧手术中心将给医院带来重大变革，千亿市场正在迎来产业风口

作为全球领先的数字化解决方案提供商，西门子在全球数百个工厂和企业中实现了数字化转型，西门子数字化工厂是西门子在数字化制造和工业4.0理念下的标志性项目之一。西门子数字化工厂采用了先进的数字技术和工艺，以提高生产效率、优化生产过程、实现灵活生产，并通过数字化手段实现智能化和自动化。

数字化和低碳化将是未来西门子在中国发展的两大支点。以西门子数控（南京）有限公司（SNC）新工厂为例，在实地建设之前，西门子就已全面应用自身数字化技术，预先在虚拟世界打造工厂的数字孪生，实现从需求分析、规划设计、动工实施到生产运营全过程的数字化。通过打通从研发到生产运营各环节的数据流，新工厂的产能提高近2倍，生产效率提升20%，产品上市时间缩短近20%。低碳环保也在SNC新工厂设计之初便被纳入重点考量。工厂利用屋顶光伏系统为工厂运营提供部分清洁能源；利用地源热泵技术提高冬季供暖和夏季制冷能效；应用高效率水泵和风机、热回收装置、雨水回收系统、风能和光伏LED路灯、智能照明控制系统和太阳能热水系统，最大限度地节能减排。上述措施预计每年可节省约506万千瓦时的电力、6286立方米的水，减少3325吨的碳排放。

图 西门子数控（南京）有限公司新工厂

在我国医院的建设中，和工业领域相比，数字化脚步似乎慢了不止一拍。而在智慧医院的建设中，手术室是医院的绝对核心。目前存量手术室18.6万间，其中三甲医院手术室存量约3.8万间，综合增量和存量市场，数字化手术室潜在市场规模超千亿。麻醉软件厂商、灯床塔厂商如Storz、MAQUET 等纷纷投入到数字化手术室的建设中，国际大型设备制造商如GE、西门子、飞利浦等也纷纷加强了复合手术室的研发并投入到市场。但国内数字化手术室的建设还处于起步阶段，还没有较为完善的行业标准，而且医院在其建设过程中经常会面临建筑结构、医疗设备安装调试、数字化系统建设、净化空调、放射防护工程、电气设备及管线、质量检测等多学科相关问题。据国家统计局网站统计消息，2018年以来全国共有3万家医院，数字化手术室总体覆盖率不超过10%。

图 数字化手术室潜在市场规模超千亿，目前处在产业风口

过去传统的洁净手术室存在信息孤岛、设备混杂、显示分散、使用不便、感染率高等问题。尽管医院的信息化系统越来越复杂，但是传统的手术室没有与医院的 HIS、LIS、PACS、EMR 等信息系统实现基本的信息互联互通，整体手术部并没有从根本上解决信息孤岛的问题。而且随着各类显示设备在手术室内越来越多布线凌乱，不但占用了手术室的宝贵空间、不利于手术室的管理、影响手术效率的提高，而且外露的显示器背面容易积尘、不易清理，会形成新的污染源。

即使部分医院的各类设备和医疗信息系统已经汇集到手术室内，但无法在同一平台上显示，医生需要在不同设备上寻找信息（电脑查找电子病历、显示器观看 PACS 图像、高清显示器查看内窥镜影像等）， 不利于全面的掌握病人的病情。观看位置不方便，不舒服，易造成医生疲劳，影响工作质量。例如，手术室的PACS图像的显示，多以胶片形式的观片灯。有些可以阅读PACS图像，也只是2D，不能形成多维视角，为术者提供必要的手术导航。

图 传统洁净手术室的痛点

数字化手术室是集通信、网络、自动控制、图像信号处理、医疗影像处理、AI、AR算法等技术于一体，在手术室洁净工程基础上，通过功能软件与操作系统，将与手术过程有关的各种信息，设备与流程进行统筹整合，集中控制手术室内的主要设备，实时记录设备的运行数据和手术过程，并通过计算机网络技术实时传输所需的各种临床资料及手术过程，并能实时获得患者的医疗信息，使手术室不再成为“信息孤岛”，为手术过程等提供完整解决方案的多功能数字化系统。为手术医生和其他临床医生提供了更加高效、舒适、安全、便利的操作环境，提高了手术效率和准确率。

在智能化手术室的建设中，国外技术远远领先国内整体建设水平。以日本的智能化手术室为例，其将手术的进展状况和患者状态完全数据化，帮助主刀医生作出判断。此外，还具备基于AI人工智能向医生术中提出辅助建议的功能，让各种医疗器械协作，提高手术安全性和效率。日本东京女子医科大学在脑神经外科样本超过2000例，神经胶质瘤超过1850例。其采用 Hyper SCOT 智能治疗室前后的手术效果比对显示，肿瘤摘除率从过去的50%提升到90%，术后出血率从3%降低至0.8%，而术后死亡率从3%降低至0.09%。

欧美国家数字化手术室开展程度高，具备节省医院开支、提高医院效率、指导诊疗决策、改善患者治疗等重大价值。SKC Consulting Company 和 Brainlab 合作开展的一个项目调查显示，2020年，医疗可用数据量每73天翻一番，统一数据可实现美国和德国高达230亿美元和160亿欧元节省。而与传统手术室相比，数字手术室可减少10%到38%人员支出（风险事件、数据检索、文献工作三方面）。

图 数字化手术室具备节省医院开支、提高医院效率、指导诊疗决策、改善患者治疗等重大价值

图 国外超级数字化手术室

结合中国国情，数字化手术室对于我国高层级医院和基层医院升级建设均有重大意义：

1）建立手术室智能管控平台：优化手术室工作流程，提高医护人员工作效率和精准性，规避了手术操作风险，监控、提示医疗过程中可能发生的医疗事故和预防、回溯寻找治疗并发症的原因；

2）建立实时的信息分析处理平台：数字化手术室内，医生在手术时能够实时、便捷地获取大量与患者相关的重要信息，精准的实施手术，减少手术创伤，加快术后恢复，缩短住院时间，从而减少医保支出；

3）建立手术中心的设备自动化控制和信息化业务管理平台：综合管理手术安排、人员安排、手术的全过程记录管理等复杂流程，缩短手术周转时间，提升手术室利用率；同时通过对手术室环境和设备的自动化控制，达到给医院节能降本的效果；

4）建立信息共享平台：通过利用视频直播转播交互平台，控制手术室内信息共享，进行远程教学和培训，远程协助和会诊，提升手术质量，培育基层医院和医生。

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国内外主要企业

4.1 国际公司

Brainlab成立于1989年，开发用于放射治疗和放射外科以及神经外科、耳鼻喉科和颅颌面外科、脊柱外科和创伤干预等外科领域的软件和硬件。他们的产品专注于图像引导手术和放射外科、数字手术室集成技术以及基于云的数据共享。公司总部位于伊萨尔河畔的“硅谷”德国慕尼黑，子公司及办事处遍及欧洲、亚洲、澳大利亚以及南北美洲等25个地区。Brainlab的系统安装在全球120个国家/地区，全球超过6300家医院与Brainlab 技术合作，包括美国十家顶级神经内科和神经外科医院。

4.2 国内公司——数字化手术室

江苏达实久信医疗科技有限公司是专业从事高标准数字化洁净手术部系统设计、制造及安装的国家高新技术企业。达实久信成立于1995年，是深圳达实智能股份有限公司全资子公司。达实久信专注于数字化洁净手术部研发及产业化，业务覆盖了洁净数字化手术部、ICU、医疗信息化、医用综合物流、中心供氧系统等医疗专项系统配套设备等多个领域。

桑瑞思医疗科技有限公司是国家级高新技术企业，智慧医院数字化手术室整体解决方案服务商。主营业务包括数字化手术室九大系统：高效手术规划、医疗影像无触体感操作与3D数字影像系统、智能信息集成与记录、远程手术医疗与示教、智慧手术评估与科研、数字化手术室运维管理、AI辅助诊疗、手术室数字孪生、手术室导航与手术机器人融合。同时运用“数字化设计、模块化产品、智能化项目管理、智能化运营管理”等领先技术，从前期设计、绿色生态建设管理实施过程、到智能化运维管理，为医院打造符合国际一流建设标准的智慧医疗，满足所有不同类型手术室的高标准要求。智能手术中心运管平台对手术部区域进行整体规划，通过对手术麻醉、行为管理、耗材、毒麻药品、机器人、手术运维等子系统及数据融合，打破不同专业、应用间的壁垒，协同手术团队和患者，构建完整的智慧手术事实监控与管理平台和支持体系，覆盖医、教、研、管、运的全业务、全流程、全场景。

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结语

我们要站在统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的高度，统筹国内国际两个大局、发展安全两件大事，充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术和实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式，不断做强做优做大我国数字经济。

——2022年1月，习近平总书记《求是》署名文章《不断做强做优做大我国数字经济》

医疗卫生是关乎国计民生的大事，过去二十年的医疗基建大潮如今已经到达升级改造的拐点。疫情后的医院建设财政投入持续增加，围绕公立医院的医疗智慧化建设是国家医改的重要篇章。从产业趋势来看，手术部作为医院的核心，正在从洁净手术室（产业1.0）向数字化手术室（产业2.0）转型，千亿市场正在迎来大风口。