Dolcera 朱峰 | 专利视角下的全球手术机器人竞争态势分析


随着"互联网+"和《中国制造2025规划》的发布,我国已逐步将机器人和智能制造纳入国家科技创新的重点发展领域,而在医疗领域近几年热度非凡的手术机器人则被称为机器人产业皇冠上的明珠。

6月2日-4日,由YIP Events及旗下新媒体“知产前沿”联合举办的“全球医疗器械知识产权峰会”在深圳召开,本次大会吸引了300余位医疗器械IP人报名,同时有800余人线上参与直播观看,为海内外医疗器械知识产权机构及从业人员提供了高价值的信息交流平台。

6月3日下午,Dolcera中国区销售总监朱峰先生就“专利视角下的全球手术机器人竞争态势分析”议题做了精彩分享,在本次分享中朱峰分别从手术机器人的市场状况、手术机器人的专利申请状况以及手术机器人的未来发展预测三个方面进行阐述。知产前沿新媒体将此次分享整理成文以飨读者,供学习交流!


朱峰现场发言照片

一、手术机器人相关

(一)手术机器人的概述

手术机器人,顾名思义就是外科医生使用计算机控制进行外科手术的设备。它的概念已经存在20多年,1985年第一次使用手术机器人,机器人PUMA 560用来脑活检,至2019年,世界上安装了超过5,000个da Vinci(达芬奇) 手术系统,进行了6百万次手术。特别是在2000年Intuitive Surgical公司的“达芬奇”手术系统被FDA批准用于普通腹腔镜手术后,让该领域获得了更多的关注,该领域目前发展迅速,应用领域的范围也越来越广。具体发展如图所示:


目前,手术机器人的类型可分为普通外科、导管和内窥镜导航、手术工具的定位(骨科,神经,激光,活检)、术中相机操作(腹腔镜支架,术中成像和显微镜技术)四大类,其应用领域为主要包括骨科、心胸外科、神经科、泌尿外科、肠胃科等。

(二)手术机器人的市场

手术机器人,被医生用于辅助微创手术或进行远程手术,与传统手术模式相比,具有更小的创口、缩短住院时间、术后不适最小化和减少手术部位感染的风险,短时间内恢复更快,且减少失血量等等优点。根据各种市场研究公司的估计,到2026年,约200亿的全球市场。          

该领域未来预计将有更显著的持续增长。基于广阔的市场空间,各大公司正在采取战略行动,采用合并和收购、投资创业、战略合作伙伴关系等方式,抢先成为该领域的领导者。由此可见,手术机器人具备市场前景优势。

这些年来,全球范围内一些公司正在建立一个生态系统,以在手术机器人领域取得优异成绩,保持市场领先地位。该领域的关键驱动因素主要有人工智能(AI)或机器学习(ML)、网络和连接、远程监控及传感器、增强现实(AR)或虚拟现实(VR)、云计算、所有类型的手术机器人之间的互操作性。然而也存在着许多市场制约因素:

1. 临床证据不足。没有足够的临床证据表明,其与传统方法相比有明显优越的结果,以证明大幅增加的成本是合理的;
2. 缺乏竞争导致高成本。这意味着机器成本、运行成本和基础设施成本高得令人望而却步,限制了许多医院和国家的使用;
3. 缺乏(足够的)政府报销。缺乏令人信服的临床证据,这限制了机器人方法的使用,特别是在中国、韩国和欧盟。自付能力有限,这意味着合适的患者会选择其他负担得起、可以报销的方法。在美国和韩国,机器人被私人保险公司按照“微创”代码承保,但它增加了每个人的保险费用。
4. 机器人平台或训练有素的外科医生的普及性:由于高投资成本,大多数市场没有足够的机器人平台来满足需求。即使更多的手术团队接受了机器人技术培训,他们可能也没有足够的平台来满足需求。
5. 患者的接受和需求:就像在韩国看到的那样,一些患者可能不愿意让机器人做手术,医生也可能没有被充分说服去全心全意地向患者推荐机器人;而美国的病人更愿意去尝试新的治疗手段。

二、专利视角

从以上图可以看出,大约20年前的最低申请数量,该行业的申请数量一直在不断增加,并在过去5年达到顶峰。
在寻求专利保护方面,主要市场是美国、中国和欧洲。重点研究领域包括操作器、介入领域、医学影像技术等。

该领域主要的参与者,主要有企业和科研院所,大部分为来自美国的“老牌玩家”。

企业的主要参与者包括强生、Intuitive Surgical和Medtronic,前10名中有3个是该领域的初创企业,其中2个企业来自中国:成都伯恩斯及精锋医疗。


除了企业之外,大量的科研院校也积极申请该领域的专利,尤其是中国科学院、上海交通大学、北理工、哈尔滨科技大学等!虽然我国起步较晚,但随着近年来国家对医疗器械行业的鼓励和扶植,该领域的专利申请量也大幅提升,手术机器人技术可依托高校实现快速发展。

Intuitive Surgical、Johnson & Johnson、Medtronic等也持续在该领域进行积极的研究。

二十年来,随着机器人技术的临床应用,中国的机器人研究产出一直在稳步增长,国家规划相应政策优势和资金的投入增加,以及精密机电一体化、医疗成像、人工智能和制造机器人的新材料等领域的工程进展,使得手术机器人有了飞跃性发展。这也是跟政府政策激励分不开的,且人口迅速老龄化、个人收入增长、加上工业快速发展,更是加速了进程。

中国政府一直在为机器人产业提供了良好的政策资助,外科手术机器人就是其中之一。

智能机器人在新型冠状病毒疫情中集体亮相,比如:担负运送、医疗、消毒等任务,为疫情防控贡献力量。


三、手术机器人的未来

该领域最早的专利将开始过期,这降低了初创企业的进入门槛,也有利于竞争对手生产更便宜的产品,而竞争加剧可能有助于降低成本。如Intuitive Surgical是外科手术机器人的市场领导者,在远程控制、手臂关节、内窥镜定位的自动调整等基本功能方面等多项专利。这也将影响培训项目和帮助这些设备的广泛使用。

尽管微创远程手术取得了快速进展,但在形式和反馈方面仍然存在挑战,受处理器和零件尺寸所限制,同时由于缺乏触觉和力觉,医生很难做出精确的切口,也很难找出潜在的问题。人工智能提供的建议将根据历史记录协助外科医生,并据此推荐合适的方法。如手术空间内的视觉叠加可以显示当前手术平面后面的关键血管,人工智能会建议外科医生避开这些区域。它还可以展示之前成千上万名成功的外科医生的解决方案,提供经验案例参考。能帮到临床经验不足的外科医生,并为外科医生和工作人员提供资助的培训和教育计划及精准数据,这些计划将通过AR/VR实现实时模拟,大大降低培训成本。

同时,也呼吁政府给予初创企业一定的资助空间,如修改保险政策等,给予一个广阔的平台。如果没有基础,上述合作关系中的这种人工智能和许多其他软件能力是无法独立存在的。人们需要一个与智能手机类似的标准操作系统或生态系统,它可以由多个机器人制造商许可,这些制造商不再需要从头开始创建昂贵的软件,但可以利用商业化软件平台的技能、调试和认证。



编辑:Shawn
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