2022年手术机器人专利分析报告（Mazor篇）.docx

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1、2022年手术机器人专利分析报告（Mazor篇）手术机器人是一种先进的医疗设备，借助微创伤手术及相 关底层技术的开展而创造。手术机器人是医疗机器人的一种细 分领域。手术机器人，即外科医生能够通过远程控制，并通过 微小切口精密操作进入患者体内的手术器械，从而辅助外科医 生进行微创手术的精密操作型机器人。手术机器人被用于在高于人类能力的微创伤手术领域中实现高 于人类能力的对手术器械的精准操控。手术机器人通常由手术 控制台、配备机械臂的手术车及视像系统组成。外科医生坐在 手术控制台，观看由放置在患者体内腔镜传输的手术区域三维 影像，并操控机械臂的移动，以及该机械臂附带的手术器械及 腔镜。机械臂模拟人

2、类的手臂，为外科医生提供一系列模拟人 体手腕的动作，同时过滤人手本身的震颤。机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体，其 用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。外科医生可以远离 手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世 界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。下列图给出了 Mazor手术机器人的技术生命周期情况。下列图给出了 Mazor手术机器人相关专利创造人的情况，可以非常 清晰的看出，Mazor手术机器人相关专利创造人主要围绕创始人 Moshe Shoham、Eli Zehavi 两位教授展开。下列图给出了 Mazor手术机器人相关专利的专利地图情况，从该专

3、利地图可以很明了的得到Mazor手术机器人相关专利的技术分支 情况。重点专利笔者对MAZOR手术机器人的相关专利根据类别分别进行了 整理和剖析，这里笔者从众多专利中选择了假设干进行了解析， 相关相关结果如下：MANOR手术机器人的完整专利清单和分 析笔者也已开展完成，如感兴趣可以与笔者取得联系，共同交 流学习：1开 / 公 告 号2B2申请日2001-。7 - 24明 名 称Miniature b。八一想。八ted surgical robot决 的t/iere is a 八。cd m the art for a device with high precision aid accuracy

4、that cav as sist the sixirgeoi in aligning the working eid技 术 问 题of the surgical tool sack that delicate piroced arcs cav be preformed percixtaMoiAsly with 14A iradiatioi exposure to both the patient and the siAirgical staff.术 方 案A iiiiatiAre siAirgical robot awcL a method for lAsiig it are disclose

5、d. The iiiiatiAire sur gieal robot attaches directly with the boM of a patient. Two -diieisioial X-ray images of the robot 。八 the 。八c are registered with t krcc-dinAC八si。八4/ images of the boM. This loc ates the robot psccis叫。八 the boM of the p attest. The robot is tkc八 directed to pge-ope native det

6、ermined positions based 。八 a pre-。 pwativc p(aA by the sarge。八.The robot then moves to the requested surgical site aid alig 八s a sleeve though which the surgeon caw in serf a sixirgical tool.2开 / 公 告 号5B2申请日2005 -O(o -17Robotic Method for use with ortlope die inserts决 的 技 术 问 题T/iere therefore exist

7、s a Med ，八 the field of orthopaedic surgery, for a sgst em wkick overcomes the disadvantages of pirioir art systems, aid enables the a bitoiatic aligieint of tools required for the pirocediAire, with the boMS or i八scr ts involved ih the procediAire, sack that the procedure becomes less depehde八七 o 八

8、 the skill of the surge。八witk a coinco wtavt increase i八 the success rate of t he procedure.A robot-giAided sgstCM to assist oHh opaedic sKgc。八s M performing orthopac die siAirgical proccdarcs 。八 pc-positioned inserts” SclotdMg for the fixation of bo m fkactiAkCS aid especially for use in I。八g boM d

9、istal iitraied(Allairy tocking p rocedixres. The sgstCM provides a wecha iical guide for drilling the holes for dist al screws S iitraiedullary iailiig siAirge ry. The drill guide is aiAtoiatically posit i(mcd by the robot relative to the distal locking iail holes, “sihg data derived f rohA oinly a

10、sinaq八mbcK of X-ray fluo roscopic images. The system allows the peirfoiraice of the locking procedure wi tlout trial aid errors tMus eiabliing the procediAire to be successfully performed by (ess experienced srgc。八sreduces c xposiAkC of patient aid operating itoom perso八八c/ to radiation, skortchs th

11、e Sts a-opeirative tiie, aid thus reduces post -operative complication.与传统脊柱手术相比，MAZOR能够辅助脊柱临床医生实现高 质高效的手术目标，相关技术可以造福那些要经历高难度、高 风险背部手术的患者。该技术使得脊椎外科手术更平安、更精 确。显然的，我国也是受益于M4N”公司技术的国家之一。诚如领域内人士共同认识的那样，骨科手术机器人逐渐赢 得市场追捧，站上了智能精细化开展、医保政策利好的快车道, 国内各大骨科机器人厂商也必会将MANOR作为重要的标杆 和对照，联动产学研医生多方力量，不断创新，推动中国骨科 行业更智能化

12、、精准化、微创化的开展，相关知识产权问题也 必将会成为各大骨科机器人厂商的研究重点课题，后续相关产 品的的研发和专利事务值得持续关注。当前，随着人工智能、物联网等新科技的快速渗透，医疗健康 正在与机器人全面融合，引领外科技术大变革。手术机器人行 业迎来快速开展，赛道火热，备受资本青睐。根据Frost & Sullivan的统计，2020年全球机器人手术市场 规模为61亿美元，预计从2021年到2028年将以17.60% 的复合年增长率增长，到2028年将到达222.7亿美元（折合 人民币约为1414亿元）。我国手术机器人市场开展迅猛，根据Frost & Sullivan的统计, 市场规模由20

13、16年的人民币853. 6百万元增至2020年的人民 币2, 934. 5百万元，年复合增长率达36. 2%,预计2030年中国 手术机器人的市场规模将达至人民币58,425. 9百万元，年复合 增长率为34. 9%o手术机器人是将机器人技术应用在医疗领域，显然的，机器人 手术是使用机器人系统完成的外科手术类型，机器人辅助手术 的开发旨在克服现有的微创手术程序的局限性，并增强外科医 生进行开放手术的能力。手术机器人集成了医学、材料学、自动控制学、数字图像处理 学、生物力学、机器人学等诸多学科为一体的新型交叉科学。一般情况下，从临床医学应用角度可将手术机器人主要分为腔 镜手术机器人、骨科手术机器

14、人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人。下面两幅附图分别给出了各主要细分手术机器人的应用场景和 市场规模情况，供各位读者参考。分类应用场景可进行广泛类型的手术，例如泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术。腔镜令外科医生的视线可延伸至 腔镜手术机器人病人的体内，而机械臂那么模仿其双手以握住及指示腔镜及手术器械。骨科手术机器人用于协助骨科手术，例如关节置换手术及脊柱手术中的螺钉内固定手术。骨科手术机器 骨科手术机器人人提供更佳的手术区域影像、对健康骨头的损伤性较低及更快康复。泛血管手术机器人是辅助医生远程控制导管导丝进行手术的机电系统，主要用于治疗心脏、外周血管系 泛血管手术机

15、器人统及脑部中的血管或相关器官疾病0将有关手术器械通过人体自然腔道送达手术区域，并可控制其进行诊断或手术的机器人，可用于检查 经自然腔道手术机器人肺、肠及胃等手术。经皮穿刺手术机器人主要收集组织样本用作诊断用途，例如早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌的检测。此经皮穿刺手术机器人外，经皮穿刺机器人亦用于某些治疗程序，例如经皮肾镜取石术，该手术通过在患者背部的切口去除肾结石。资料来源：微创机器人招股书、开源证券研究所其他手术机器人的市场规模经皮穿剌机罂人的市场规模经自然腔道机器人的市场规模腔镜机器人的市场规模泛血管机器人的市场规模骨科机器人的市场规模数据来源：Frost & Sullivan.开源证券研究

16、所笔者认为，随着时间开展，对于国内手术机器人市场而言,各大厂商会面临如下5个方面的竞争，分别为：1 .技术战，入局者众多，内卷严重，而且在技术上目前国外先 进巨头具有一定优势，国内厂家只有通过技术上“高人一等” 才能“脱颖而出”。2 .临床战，目前手术机器人虽然种类繁多，但是依然是医械法 规强监管的产业，且市场受众面以大城市的大医院为主体，在 如此众多的品牌上市过程中，临床资源就显得弥足珍贵。3 .融资战，手术机器人是一个多学科高度集中的产品，研发周 期长，临床要求高，各方面人力资源也紧张稀缺，必然需要高 额的投入，这些都需要大量的资本投入，因此手术机器人的玩 法从资本市场来讲其实就是“谁的资

17、本强谁成功率大”。4 .营销战，随着国内、国外厂商的产品逐步上市，需要“卖出 去”，也需要市场各群体的认同，更需要占据市场率，因此在 众多同类型同适应症的手术机器人中“卖得好”才是各大厂商 的终极目标，才是“长久之计”。5 .专利战，专利对于手术机器人而言十分重要，当然也是技术 层面的演化，更是各大手术机器人厂商市场角力的重要武器， 甚至是“终极核武”，规避设计风险、占据市场率都需要专利 的辅助，达芬奇在腔镜机器人领域“叱咤风云”恰恰是得益于专利。MANOR系列手术机器人共经历的三代进化，其中MANOR X 手术机器人为典型代表，其首次实现了脊柱手术的全程可视化操 作，医生可以借此看到此前无法

18、触及的细节。术前基于解剖识别引擎的全局术前规划功能，在术前轻松完成 手术方案设计，让术者对手术胸有成竹。术中借助MAZORX机械 臂精准定位及零导丝高效置钉流程，让原本复杂费力的手术过 程变得游刃有余，举重假设轻。借助MANOR X全程可视化导航，让术者摆脱辐射暴露的风险 和繁琐的透视操作，置钉结果一目了然，确保手术全程可视。1Photo Courtesy of Medtronic2018年q月，全球医疗技术领导者美敦力宣布以16. 4亿美 元收购以色列骨科机器人公司Mazor Robotics,从而加速向全 球顶级脊柱手术机器人领域突进。Mazor Robotics是一家以色列医疗设备公司，

19、也是全球领先 的脊柱外科机器人引导系统制造商。Mazor Robotics始于以色 列理工学院Technion机械工程学院机器人实验室的外科机器 人研究，并于年，由Moske Shoaw教授和Eli Zekavi 联合创办。美敦力作为脊柱行业全球领导者，于2016年与Mazor Robotics 达成战略合作，并在2018年完成Medtronic对Mazo丫 Robotics的收购。此后，MAZOR X系统上搭载美敦力领先 的术中导航技术，实现全程可视化的机器人手术，可谓如虎添 翼。双系统整合不但大幅提升了手术效率，同时真正使MAZOR覆盖 全程脊柱手术，改变了过去脊柱机器人仅能实现置钉前导丝

20、置 入步骤。除此之外，MAZORX化k Ed汨。八建立了与各项美敦力在植入物、动力系统、术中影像、神经监护、AL解 决方案等先进技术的兼容与整合，升华成就了美敦力脊柱智能 生态手术的核心，势必领跑行业技术开展。笔者针对Mnz机器人所涉及的专利情况，进行了检索，其 结果进行如下展示：Mnz Robotics公司成立以来，匕机器人的开展已逾 2。年，已经经历了三次技术更新迭代，分别如下：第一代：为诞生于2004年的SpineAssist,第一代MANOR 脊柱机器人SpMcAssit于2004年获得CE&FDA认证，标 志着机器人脊柱手术的开端。Sp Me Assist率先提出利用术前 CT影像规

21、划的机器人脊柱手术流程。即采用超前的解剖洞察引擎技术，利用术前CT影像进行手术 规划，并于术中通过跨模态影像融合技术将术前手术计划与实 际病人体位的骨性结构匹配，以机械臂精准执行手术。这项 MAZOR核心科技显著地提升了手术的预见性与精准性，并一 直沿用在之后推出的MAZOR机器人上。第二代：为诞生于2011年的Renaissance,进一步完善了术前 智能手术规划功能，全局化规划脊柱手术各个关键步骤。在硬 件上，Renaissance首次推出一体式患者随动平台技术，将机 械臂与患者骨性结构刚性连接，提升了操作与定位的双重精确 性。在适应症上，丰富的操作平台选择覆盖全脊柱手术应用。截止 201

22、8年统计，第二代MANOR机器人共服务超过4OQ。 台脊柱手术，完成植入枚以上脊柱螺钉。第三代：为诞生于2017年的MAZOR X,其在术前智能手术规划 功能上实现全面突破，具体包括如下方面：置钉设计、置棒设 计、皮肤切口设计、脊柱立线测量、M侧弯分型、植入物选择、 截骨矫形、融合计划、术前手术报告等，MAZORX将以上各 个步骤进行全局化手术方案设计。同时在硬件上搭载第三代亚毫米级手术机械臂系统，真正实现 脊柱手术的“所思即所见，所见即所得”。2017年第三代MAZORX2004年第一代 SpineAssist2011年第二代 Renaissance专利概览下列图给出了 Mazor手术机器人所涉及的局部专利的申请和授权情下面两幅图给出了 Mazor手术机器人专利布局情况，大致得到 Mazor手术机器人的专利地域布局情况，其专利申请目标国主要 聚集于美国、欧洲、中国等区域性中心国家或地区。