骨科手術(shù)機(jī)器人專利分析

吳培

【摘要】本文分析了骨科手術(shù)機(jī)器人專利，確定骨科手術(shù)機(jī)器人及時(shí)發(fā)展方向，預(yù)測骨科手術(shù)機(jī)器人在我國的發(fā)展前景，積極探索骨科手術(shù)機(jī)器人專利技術(shù)，促進(jìn)骨科手術(shù)機(jī)器人可持續(xù)發(fā)展，高效推廣利用骨科手術(shù)機(jī)器人，提高我國醫(yī)學(xué)工作的現(xiàn)代化水平。

關(guān)鍵詞：骨科;手術(shù);機(jī)器人;專利分析

近些年我國不斷發(fā)展微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，逐漸退出了骨科手術(shù)機(jī)器人專利技術(shù)，并且已經(jīng)落實(shí)臨床應(yīng)用，不斷推出各類產(chǎn)品。我國骨科手術(shù)機(jī)器人發(fā)展時(shí)間比較短暫，因此骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)水平有待提升。我國骨科手術(shù)機(jī)器人的市場需求比較大，國內(nèi)企業(yè)需要把握骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢，通過專利分析，重點(diǎn)分析骨科手術(shù)機(jī)器人專利現(xiàn)狀，提出針對性的發(fā)展對策，促進(jìn)骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)水平提升。

統(tǒng)計(jì)分析骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請

分析骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請趨勢

回顧骨科手術(shù)機(jī)器人整體發(fā)展歷程，主要包括三個(gè)階段：第一階段屬于技術(shù)萌芽階段：1985年美國在腦組織內(nèi)腫瘤活體切片檢查過程中利用工業(yè)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)外科手術(shù)的精準(zhǔn)定位。在1987年出現(xiàn)了定位機(jī)器人骨科專利申請，為骨科手術(shù)機(jī)器人發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二階段是蓬勃發(fā)展期：在上世紀(jì)90年代骨科手術(shù)機(jī)器人開始蓬勃發(fā)展，因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助外科技術(shù)高速發(fā)展，在髖關(guān)節(jié)和漆關(guān)節(jié)置換手術(shù)中開始利用骨科手術(shù)機(jī)器人，在這一階段也逐漸增加了專利申請數(shù)量，通過合理調(diào)整申請量，穩(wěn)步增長了骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)。第三階段是高速發(fā)展期：在這一階段骨科手術(shù)機(jī)器人發(fā)展速度高速提升，也不斷推出相關(guān)產(chǎn)品，也逐漸完善了骨科手術(shù)機(jī)器人性能，在政策扶持下，逐漸增加了骨科手術(shù)機(jī)器人的市場需求量，同時(shí)也快隨增加了骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請量。【1】

骨科手術(shù)機(jī)器人申請量呈現(xiàn)波動(dòng)上升態(tài)勢，我國在1999年開始重點(diǎn)布局骨科手術(shù)機(jī)器人市場，也在逐漸提升骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請量，各大廠商也開始重視骨科手術(shù)機(jī)器人市場。我國骨科手術(shù)機(jī)器人申請人發(fā)展時(shí)間比較短暫，在2003才開始申請骨科手術(shù)機(jī)器人專利，申請數(shù)量和國際上存在一定的差距，2013年我國骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請數(shù)量飛速發(fā)展帶動(dòng)全球申請量發(fā)展。

生命周期

近些年相關(guān)技術(shù)越來越成熟，再加上政策扶持力度不斷增加，拓展了骨科手術(shù)機(jī)器人市場發(fā)展，促進(jìn)骨科手術(shù)機(jī)器人快速發(fā)展，逐漸擴(kuò)大骨科手術(shù)機(jī)器人市場，也增多了介入企業(yè)，快速增加了骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請量和申請人數(shù)。我國企業(yè)需要把握市場機(jī)遇，加強(qiáng)研發(fā)骨科手術(shù)機(jī)器人新技術(shù)，拓展骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)生，尋找不同的技術(shù)發(fā)展方向，避免過于依賴國外企業(yè)。我國中小企業(yè)缺乏技術(shù)優(yōu)勢，可以利用模仿創(chuàng)新方式，如果企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模比較小，可以利用跟隨創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略。【2】

首次申請地區(qū)分布

針對骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)申請地區(qū)，美國是全球骨科手術(shù)機(jī)器人主要輸出國，占比達(dá)到57%以上，美國的骨科手術(shù)機(jī)器人具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。近些年我國骨科手術(shù)機(jī)器人申請人也不斷增加，占比達(dá)到24%以上。針對我國的申請人專利，發(fā)明占比查過了69%，大部分申請專利主要是在2013年之后開始申請，大部分申請還處于審查階段。我國大部分申請專利沒有在國外布局，這是因?yàn)槲覈暾埲巳狈＠季忠庾R，沒有出口海外的意識，此外還因?yàn)槲覈暾埲舜蟛糠质歉咝ｍ?xiàng)目。針對國內(nèi)申請人專利，高校項(xiàng)目占據(jù)一半之上，此外還包括和企業(yè)合作的申請，還有和醫(yī)院合作的申請，產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目比較小，這樣不利于實(shí)現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。骨科手術(shù)機(jī)器人申請主體為醫(yī)院，在研究和臨床實(shí)驗(yàn)過程中，醫(yī)院也發(fā)揮著重要的作用，其中占比最大的是高校附屬醫(yī)院。

骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)分支分布情況

針對骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)粉質(zhì)分布情況，定位導(dǎo)航技術(shù)是骨科手術(shù)機(jī)器人的核心技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)技術(shù)占據(jù)總申請量的40%以上，申請人布局重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)槎ㄎ粚?dǎo)航技術(shù)，這也是骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)內(nèi)容，其他內(nèi)容包括末端執(zhí)行器和整機(jī)結(jié)構(gòu)等。工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)為工業(yè)機(jī)器人，早起申請人注重研究整機(jī)設(shè)備、臂等基礎(chǔ)部件，為了保障機(jī)器人技術(shù)滿足骨科手術(shù)需求，申請人開始研究導(dǎo)航技術(shù)和圖像采集技術(shù)以等，完善骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)細(xì)節(jié)部分，在申請量中，定位導(dǎo)航技術(shù)占據(jù)較大的份額，這也是骨科手術(shù)機(jī)器人主要研究技術(shù)，也是未來發(fā)展的熱點(diǎn)內(nèi)容。近些年專利申請中逐漸增加了傳感器和圖像處理以及數(shù)據(jù)通信等內(nèi)容，這些內(nèi)容也是骨科手術(shù)機(jī)器人專利布局的新熱點(diǎn)，但是當(dāng)前相關(guān)申請量還不夠豐富，因此我國需要加大研發(fā)投入力度，突破相關(guān)技術(shù)研究，提高市場占有額。【3】

針對骨科手術(shù)機(jī)器人全球發(fā)展趨勢，全球會逐漸增加骨科手術(shù)機(jī)器人專利申請，在國內(nèi)發(fā)展過程中，我國老齡化發(fā)展趨勢越來越嚴(yán)重，因此骨科手術(shù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究屬于重要的發(fā)展內(nèi)容，我國需要逐年增加骨科手術(shù)機(jī)器人申請量，提高技術(shù)創(chuàng)新水平，積極借鑒國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化我國骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)。

骨科手術(shù)機(jī)器人未來發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)算法和機(jī)械制造工藝

當(dāng)前骨科手術(shù)機(jī)器人存在很多問題，在未來發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)算法和機(jī)械制造工藝不斷發(fā)展，也相應(yīng)的減少了骨科手術(shù)機(jī)器人的操作誤差，計(jì)算機(jī)算法不斷更新門，也逐漸提升了骨科手術(shù)機(jī)器人工作流程的規(guī)范化，利用中樞指令約束和規(guī)范骨科手術(shù)機(jī)器人行為，進(jìn)一步推廣骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)。【4】

操作訓(xùn)練體系

當(dāng)前全球各地已經(jīng)廣泛利用你骨科手術(shù)機(jī)器人，但是沒有形成操作訓(xùn)練體系，數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，開始推廣利用數(shù)字操作訓(xùn)練方法，利用該技術(shù)有效模擬骨科手術(shù)機(jī)器人操作，可以完成膀胱尿道吻合術(shù)，獲得顯著的手術(shù)效果，利用該技術(shù)可以提高醫(yī)生操作熟練度，使骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)水平不斷提高。

導(dǎo)航設(shè)備

實(shí)現(xiàn)骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，也逐漸完善了機(jī)器人輔助手術(shù)，有效限制手術(shù)中骨科手術(shù)機(jī)器人的行為，降低操作風(fēng)險(xiǎn)，確定手術(shù)中機(jī)器人的固定位置，提升手術(shù)中機(jī)械臂的穩(wěn)定性。加強(qiáng)研究新型導(dǎo)航設(shè)備，需要落實(shí)臨床操作驗(yàn)證，規(guī)范相關(guān)手術(shù)規(guī)范，同時(shí)也要加強(qiáng)研發(fā)導(dǎo)航設(shè)備，完善術(shù)前和術(shù)中操作行為的規(guī)范性，提升骨科手術(shù)機(jī)器人操作的精細(xì)化，降低手術(shù)誤差發(fā)生率，利用骨科手術(shù)機(jī)器人輔助手術(shù)工作，保障獲取最佳的手術(shù)效果。【5】

結(jié)束語：

總之骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)在未來發(fā)展過程中，逐漸實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互全面化和圖形圖像精細(xì)化，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)手術(shù)過程無創(chuàng)化效果，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。我國需要積極研發(fā)骨科手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品，全方位的定位行業(yè)規(guī)范，提高臨床標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂振東，陳智，韓應(yīng)超，勞立峰，李全，張煜輝，沈洪興.機(jī)器人輔助頸椎后路椎弓根螺釘置入手術(shù)治療頸椎病的置釘精確度與臨床療效[J].骨科臨床與研究雜志，2020，5（03）：131-137.

[2]劉奎民，姜傳強(qiáng)，孫濤，孔剛，由麗波，姜述潁，任少亮，張樹棟.天磯骨科手術(shù)機(jī)器人與傳統(tǒng)手術(shù)治療股骨頸骨折的直接經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)比較[J].骨科臨床與研究雜志，2020，5（03）：143-145.

[3]顧珊菱，許巖，楊光，劉巖.骨科手術(shù)機(jī)器人輔助下經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定治療老年骨盆和髖臼骨折的療效及對生活質(zhì)量的影響[J].中國老年學(xué)雜志，2020，40（05）：1001-1004.

[4]郭榕晨，武勇.足踝手術(shù)支架在骨科手術(shù)機(jī)器人輔助手術(shù)中的有效性與安全性研究[J].中華骨與關(guān)節(jié)外科雜志，2020，13（02）：159-163.

[5]章仁杰，申才良，張華慶，董福龍，張銀順，錢軍，李偉.骨科機(jī)器人輔助胸腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定位置不良原因分析[J].頸腰痛雜志，2019，40（05）：577-582.