前言導讀

醫用內窺鏡是一種醫療器械，由可彎曲部分、光源及一組鏡頭組成，用于在內窺鏡診療過程中提供通道、照明，并可以對體腔、中空器官和身體管道進行觀察或操作，其經人體的天然孔道，或者是經手術做的小切口進入人體內。使用時將內窺鏡導入預檢查的器官，可直接窺視有關部位的變化，亦可用于手術或協助植入治療性人工產品。

相較于傳統醫學，微創和無創的醫學提高了診治效率，減輕了患者痛苦，是醫學技術發展的革命性進步，也預示著未來醫學的發展方向。內窺鏡設備常搭配內鏡診療手術耗材使用，在內窺鏡檢查或手術中起到活檢、止血、擴張、切除等作用。

醫用內窺鏡擁有一個龐大的產品體系，品類眾多，按照鏡體的軟硬程度和應用場景，可以分為軟性內窺鏡和硬管內窺鏡，按照應用領域劃分，可以分為消化內鏡、呼吸內鏡、普通外科內鏡、關節鏡、脊柱內鏡、泌尿外科內鏡、胸外科內鏡、婦科內鏡、鼻咽喉科內鏡等。其中，消化內鏡主要包括胃鏡、腸鏡等。

醫用內窺鏡廣泛應用于眾多臨床科室和應用場景，作診療用途。伴隨著技術的進步，內窺鏡的應用持續擴大至多個診療過程中，預期將推動全球對內窺鏡的需求。

以內窺鏡診療為代表的微創診療技術的出現，有效緩解了外科領域出血、疼痛和感染問題，現已成為我國醫療機構眾多臨床專業日常診療工作中不可或缺的重要技術手段。成為了當今疾病領域的一大亮點，其未來發展引人矚目，也為合格并致力于改變現狀的醫療器械從業者帶來了可觀的商業機遇。

市場概覽

全球醫用內窺鏡市場是全球醫療器械市場增長最快的板塊之一。根據弗若斯特沙利文相關報告，于2020年，全球醫用內窺鏡市場的價值為203億美元，并估計于2030年將增至396億美元。下圖說明全球醫用內窺鏡市場的歷史和估計市場規模：

根據弗若斯特沙利文相關報告，我國的醫用內窺鏡市場與全球醫用內窺鏡市場相比以較高的增長率增長，并預期維持較高的增長率。于2020年，中國的醫用內窺鏡市場價值為人民幣231億元，并估計于2030年增至人民幣624億元。下圖說明中國醫用內窺鏡市場的歷史及估計市場規模：

技術解讀

醫用內窺鏡是一種集光學、人體工程學、精密儀器、現代電子、數學、軟件等技術于一體的多學科系統。醫用內窺鏡通常由可進入人體的軟管或硬管、捕獲和傳輸患者內部組織器官圖像的透鏡成像系統、對捕獲的圖像進行數字化處理的圖像處理系統、將數字化圖像呈現給操作者或觀察者的顯示系統，以及傳輸光線以提高被檢查區域的可見度的光源系統組成，在某些情況下，還包括一個額外的工作通道，為手術過程中使用的器械提供通路。

醫用內窺鏡主要包括供電模塊、采集模塊、光源模塊以及處理模塊等部分，其組成部分和工作原理如下附圖所示：

然而現行的手術仍然需要通過光纖電纜連接到手術塔上，又是會絆倒使用者從而帶來操作不便，更為嚴重的是這些電纜與患者燒傷和醫療相關感染(HAIs)有關，這會造成極大的醫療成本負擔，嚴重甚至會造成病人死亡的隱患。

近日，FDA批準首款且唯一無線內窺鏡----ArthroFree，為內鏡技術帶來新的發展方向，ArthroFree通過消除手術塔組件（和連接電纜），在整個醫療保健系統中增加大量價值，通過提高手術室的安全性和效率來降低成本，引起了巨大反響。

認識ArthroFree

ArthroFree系統來自于Lazurite公司，將其專有的低熱、高強度Meridiem光引擎技術與先進的攝像頭、電池和無線傳輸技術相結合，并與患者數據控制臺、手術顯示器和內窺鏡相兼容。該系統旨在通過節省成本、提高能源效率和縮短設置/故障時間來提高手術室的生產率、患者安全性和經濟價值。模塊化系統還設計為與當前的手術室技術完全兼容。

ArthroFree無線系統旨在簡化滅菌，減少設置和擊穿時間，并消除手術塔上對光源和電源的需求。ArthroFree無線系統將消除光纖電纜的危險，以及外科助理對相機電纜管理的需求。

ArthroFree無線手術系統需要新的信號傳輸、電源和照明功能，因此，創建了Meridiem照明技術平臺，Meridiem是一種固態、低熱量、高效的照明系統，并且需要的能量只是同類有線攝像機系統的一小部分。

ArthroFree系統中使用的Meridem照明技術只需傳統手術攝像機1%的功率即可獲得可比的照明量，而且該平臺和設計易于擴展，并且有望在醫療保健和其他行業建立新的節能照明標準。

專利分析

Lazurite對ArthroFree系統中和Meridem照明技術均進行了全方位的專利布局，筆者分別從ArthroFree系統中和Meridem照明技術涉及的相關專利中擇機選擇了2組專利進行了解析，相關結果如下，ArthroFree系統中和Meridem照明技術的完整專利清單筆者也匯總完成，如若獲取完整專利清單和相關專利分析可以與筆者取得聯系，共同交流學習：

公開/公告號	US10932658B2	申請日	2020-02-27
發明名稱	Wireless imaging system comprising a head unit and a light cable that comprises an integrated light source
解決的技術問題	Modern endoscopic surgical procedures, which are generally considered quick and simple, actually require a lengthy preoperative period to set up the necessary equipment and require the use of a number of wires and cables that are often draped over patients and can hinder surgeons and their staff. Moreover, although state-of-the-art LED-based systems are more efficient than the older xenon lighting systems, which may use over 1000 watts of power, these newer light source units are still very power intensive, requiring 300 watts or more, most of which is wasted as heat or lost through light leaking from the external light cable. In addition, the wasted heat has been repeatedly cited as the source of operating room fires in cases where the cables were draped over a patient incorrectly or when the heated endoscope met a combustible material.
技術方案	A wireless imaging system comprising a head unit and a light cable is provided. The head unit comprises a head unit case, a head unit electrical connector, an image sensor, a wireless transceiver, a central processing unit, and a user-input component. The light cable comprises a light cable electrical connector, a power cable, and an integrated light source. The integrated light source comprises an emissive radiation source having a first spectrum, an optical element located to direct emissions from the emissive radiation source, a volumetric spectrum converter, and an optical reflector located about the converter. The converter converts emissions directed from the emissive radiation source to emissions having a second spectrum different from the first spectrum. The reflector reflects the converter emissions towards the output filter.
相關附圖

公開/公告號	US10488018B2	申請日	2016-08-17
發明名稱	Light source
解決的技術問題	For these reasons, the overall efficiency of the extant designs remains comparatively low, even when LD-based devices (the most efficient design) are analyzed. Furthermore, prior designs that use an LD to provide the primary light input completely saturate the remote phosphor elements. This over saturation can lead to the inadvertent emission of coherent laser light, which can cause damage to sensitive electronics, materials, eyes, and skin.
技術方案	An integrated light source includes: an emissive radiation source having a first spectrum; an optical element located to direct emissions from the emissive radiation source; a volumetric spectrum converter located to convert emissions directed from the emissive radiation source to emissions having a second spectrum different from the first spectrum; an optical reflector located about the converter; an output filter, the reflector being located to reflect the converter emissions towards the output filter; and a package body having an internal cavity containing the emissive radiation source, optical element, converter, reflector, and filter, wherein desired light radiates from the cavity through the filter.
相關附圖

結  語

目前，對于醫用內窺鏡設備而言，依然以國外企業為主，上述企業在一次性、4K、3D、特殊光醫、超細等多個領域占據國內市場大部分份額，不過隨著國內重視程度不斷提高的情況下，中國公司蓄勢待發，在一片被普遍看好的市場中開始暗流涌動，隨著各個“卡脖子”技術不斷攻克，國產醫用內窺鏡一定會在近幾年實現重大突破和問世。

目前，國內各大醫用內窺鏡領域醫療廠商還會將奧林巴斯、卡爾史托斯、美敦力等重要競品作為標桿和對照，但是隨著各大國內廠商聯動產學研醫生多方力量，不斷創新，必將推動中國醫用內窺鏡業更智能化、精準化、無線化的發展，也會逐步擺脫國外競品帶來的壓力和技術障礙，不過，國外巨頭公司和國內新興企業在知識產權方面布局更加緊密，醫用內窺鏡賽道上的各個國內廠商之間的競爭也會更加激烈，屆時相關知識產權問題也必將會成為各大醫用內窺鏡廠商的研究重點課題，后續相關產品的的研發和專利事務更加值得持續關注。