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1、1中国内窥镜硬式内窥镜市场分析及全球专利技术发展图谱报告(2024)&2中国硬镜市场分析及全球专利技术发展中国硬镜市场分析及全球专利技术发展图谱报告(图谱报告(2024)前言随着全球医疗水平的提升以及人们对健康关注度的日益增加,硬镜市场呈现出蓬勃发展的态势。据相关数据显示,2023 年硬镜市场规模已达 74 亿美元,预计到 2033 年将以每年 7.1%的复合增长率增长,有望攀升至 147 亿美元。在此宏大的市场背景下,中国硬镜市场也展现出强劲的发展潜力,2021-2024 年的复合增长率达 4.75%,2024 年市场规模增至 95 亿元以上。在这一充满机遇与挑战的市场浪潮中,专利技术宛如企
2、业的“护城河”,是推动硬镜技术革新、产品迭代以及市场竞争的核心动力。为全面剖析中国硬镜市场现状,洞察全球专利技术发展脉络,为行业参与者提供有价值的参考,医知桥联合医装数胜精心撰写了中国硬镜市场分析及全球专利技术发展图谱报告(2024)。本报告将通过深入的市场调研与严谨的专利分析,力求呈现一个全面、立体且具有前瞻性的硬镜行业全景图,希望能为业界同仁在战略决策、技术研发、市场拓展等方面提供有益的借鉴与指导。3目录前言前言.2一、市场分析一、市场分析.6(一)整体市场概览.6(二)市场竞争格局.6(三)热门产品分析.7(四)区域市场分析.8(五)院端采购分析.10二、专利态势分析二、专利态势分析.1
3、2(一)整体专利态势分析.12(二)专利技术主题分析.19(三)专利申请人分析.23(四)技术壁垒分析.29三、全球热点技术分析三、全球热点技术分析.31(一)内窥镜技术主题分析.31(二)热点技术功效分析.32(三)热点技术发展路线分析.33(四)热点技术排名.35四、重点企业分析四、重点企业分析.35(一)重点申请人技术分布图.36(二)奥林巴斯.36(三)卡尔史托斯.424(四)迈瑞医疗.50(五)欧谱曼迪.56五、五、发展趋势发展趋势.64(一)面临的挑战.64(二)硬镜行业发展趋势.655核心观点核心观点 近四年我国硬镜市场规模复合增长率达 4.75%,2024 年市场规模增至 95
4、 亿元以上,在医用内窥镜整体市场的占比超 50%,同比增加1.73 个百分点。2024 年我国硬镜市场国产化率达到 51%以上,同比增加 4.09 个百分点。2024 年,在我国硬镜市场中,卡尔史托斯的 TC201、TC200,以及好克的 PG-VA 型硬镜深受市场青睐。2010 至 2024 年全球硬镜相关专利申请趋势呈现先增长后下降的趋势,2024 年申请量为近年来最低。2010 至 2024 年全球硬镜相关专利授权趋势整体呈现增长态势,近四年授权量相对平稳。2010 年至 2020 年中国硬镜相关专利申请趋势(含 PCT 和国内申请)呈现持续上升状态。2021 年至 2024 年,开始缓
5、步下降。按照热点技术功效分析,图像处理技术的专利申请量最高,达21324 件,显示出该领域的高度受关注与研发活跃。传输技术(13528件)和冷光源技术(6898 件)也有较多的专利申请,反映其在硬镜技术体系中的重要性。导航技术专利申请量为 2328 件,成像技术为12530 件,也有一定的研发投入。相比之下,防雾技术专利申请量仅1356 件,或许是后续研发可关注和加强的方向。6概述概述医用内窥镜按产品结构可分为硬镜和软镜,其中,硬镜由摄像系统、光源系统、镜体组成,应用于普外科、泌尿科、妇科、骨科等科室。硬镜在操作中不可弯曲,主要用于人体表浅及浅层部位自然腔道和通过穿刺开口腔道的病灶诊断和(或)
6、治疗,如膀胱镜、宫腔镜等。一、市场分析(一)整体市场概览(一)整体市场概览近四年我国硬镜市场规模复合增长率达 4.75%,2024 年市场规模增至 95 亿元以上,在医用内窥镜整体市场的占比超 50%,同比增加1.73 个百分点。图 1.1 2020-2024 年中国硬镜市场规模及变化趋势数据来源:医装数胜(无特别说明下,市场情况均按金额统计,下同)(二)市场竞争格局(二)市场竞争格局2024 年我国硬镜市场国产化率达到 51%以上,同比增加 4.09 个7百分点。图 1.2 2023 年 VS 2024 年中国硬镜市场国产化率情况数据来源:医装数胜从各品牌市场份额来看,卡尔史托斯约占四分之一
7、,排名位列第一,迈瑞医疗位列第二,前二品牌市场份额均明显增加。前四品牌(卡尔史托斯、迈瑞医疗、奥林巴斯、欧谱曼迪)市场集中度约为 47%,较 2023 年增加 2.9 个百分点。图 1.2.2 2024 年中国硬镜各品牌市场份额数据来源:医装数胜(三)热门产品分析(三)热门产品分析82024 年,在我国硬镜市场中,卡尔史托斯的 TC201、TC200,以及好克的 PG-VA 型硬镜深受市场青睐。图 1.3 2024 年中国硬镜各型号销量情况数据来源:医装数胜(按销量统计,图中字体越大表明销量越高)(四)区域市场分析(四)区域市场分析2024 年我国东部、西部地区1硬镜的采购占比明显增加,东部地
8、区同比增加 3.52 个百分点,西部地区增加 2.12 个百分点。从具体省份来看,广东、四川、江苏、浙江、山东等省份硬镜的采购占比较高。1报告中,东部地区包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南 10 省(市);中部地区包括山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南 6 省;西部地区包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆 12 省(区、市);东北地区包括辽宁、吉林和黑龙江。9图 1.4.1 2023 年 VS 2024 年中国各区域硬镜采购占比及变化数据来源:医装数胜图 1.4.2 2024 年中国各省份硬镜采购占比分布数据来源:医装数胜(图
9、中颜色越深越大表明采购占比越高)从品牌市场份额来看,我国四大区域硬镜市场份额前二品牌均为卡尔史托斯和迈瑞医疗,卡尔史托斯在东部地区表现更亮眼,迈瑞医疗在东北地区更具优势。其次,奥林巴斯在西部地区的表现、欧谱曼10迪在中部地区的表现、以及锐适在东北地区的表现也不俗。图 1.4.3 2024 年中国各区域硬镜各品牌市场份额数据来源:医装数胜(五)院端采购分析(五)院端采购分析2024 年我国三级医院硬镜的采购的比重仍为最高,接近 75%,同比增加 3.07 个百分点。11图 1.5.1 2023 年 VS 2024 年中国各等级医院硬镜市场分布及变化情况数据来源:医装数胜从品牌市场份额来看,卡尔史
10、托斯、欧谱曼迪、艾克松在三级医院的优势更显著,迈瑞医疗、奥林巴斯、莱夫凯尔、沈大在二级医院表现更突出。图 1.5.2 2024 年中国三级/二级医院硬镜各品牌市场份额数据来源:医装数胜我国硬镜在县级医院的采购比重约为 29.3%,县级医院中除了卡尔史托斯、迈瑞医疗、奥林巴斯表现亮眼外,施乐辉、新华医疗也占据相对较高的市场份额。12图 1.5.3 2024 年中国县级医院硬镜各品牌市场份额数据来源:医装数胜二、专利态势分析(一)整体专利态势分析(一)整体专利态势分析1.2010 年-2024 年全球硬镜相关专利申请趋势2010 至 2024 年全球硬镜相关专利申请趋势呈现先增长后下降的趋势,20
11、24 年申请量为近年来最低。图 2.1.1 2010 年-2024 年全球硬镜相关专利申请趋势数据来源:医知桥2.2010 年-2024 年全球硬镜相关专利授权趋势132010 至 2024 年全球硬镜相关专利授权趋势整体呈现增长态势,近四年授权量相对平稳。图 2.1.2 2010 年-2024 年全球硬镜相关专利授权趋势数据来源:医知桥3.2010 年-2024 年中国硬镜相关专利申请趋势2010 年至 2020 年中国硬镜相关专利申请趋势(含 PCT 和国内申请)呈现持续上升状态。2021 年至 2024 年,开始缓步下降。图 2.1.3 2010 年-2024 年中国硬镜相关专利申请趋势
12、(含 PCT 和国内申请)数据来源:医知桥4.全球硬式内窥镜相关热点专利分布14从“全球硬式内窥镜相关热点专利分布”表来看,在各关键技术领域中,插入部的管件相关专利申请量最多,达 29265 件,显示该领域技术创新活跃度高。图像处理的图像识别方面专利申请量为 20023件,也颇受关注。照明领域中,光源布置和光的传输(光纤)申请量分别为 19667 件和 15392 件。成像领域里,除图像处理外,图像传感器(前置)和三维成像/立体视觉的申请量分别是 13082 件和 10293件。整体而言,这些数据反映了当前硬式内窥镜技术研发的热点方向和各部分受重视程度。全球硬式内窥镜相关热点专利分布一级一级二
13、级二级三级三级申请量申请量照明光源布置19667光的传输光纤15392成像图像采集三维成像/立体视觉10293图像传感器前置13082图像处理图像识别20023插入部管件29265表 2.1.1 全球硬式内窥镜专利申请技术领域统计数据来源:医知桥15图 2.1.4 全球硬式内窥镜专利申请技术领域数据来源:医知桥5.中国硬式内窥镜相关热点专利分布从“中国硬式内窥镜相关热点专利分布”表来看,在各技术方向中,插入部的管件专利申请量最多,达 18113 件,显示国内在该领域创新积极。照明方面,光源布置和光的传输(光纤)申请量分别为 6573件和 4314 件。成像领域里,图像处理的图像识别申请量为 6
14、424 件,图像传感器(前置)和三维成像/立体视觉分别是 5385 件和 4068件。整体表明国内在硬式内窥镜的多个关键技术上均有布局,管件方向尤为突出。中国硬式内窥镜相关热点专利分布16一级一级二级二级三级三级申请量申请量照明光源布置6573光的传输光纤4314成像图像采集三维成像/立体视觉4068图像传感器前置5385图像处理图像识别6424插入部管件18113表 2.1.2 中国硬式内窥镜专利申请技术领域统计数据来源:医知桥图 2.1.5 中国硬式内窥镜专利申请技术领域数据来源:医知桥176.中国硬镜相关高价值专利申请趋势从中国硬镜相关高价值专利申请趋势图可知,2010-2019 年申请
15、数量整体呈上升态势,从 162 件增至 408 件,反映出该时段内对硬镜高价值专利的重视和研发投入增加。但2020-2024年呈快速下降趋势,到 2024 年仅为 51 件,这或许与技术发展瓶颈、市场竞争格局变化或评估标准调整等因素有关。图 2.1.6 中国硬镜相关高价值专利申请趋势数据来源:医知桥7.硬镜在全球及中国专利申请的地区分布情况从硬镜在全球及中国专利申请的地区分布情况可以看出,中国的专利数量占比最高,达 45%,共计 46766 件,说明中国在此领域创新活跃。美国以 19124 件,占比 18%位居第二;日本占比 15%,有 16005件。世界知识产权组织、欧洲、德国、加拿大、韩国
16、等占比较小,分别为 9%、5%、2%、2%、2%,“其他”类别也占 2%。整体来看,中国在硬式内窥镜专利布局上领先,国际竞争格局中占据重要地位。18图 2.1.7 硬镜在全球及中国专利申请的地区分布情况数据来源:医知桥8.硬镜全球核心专利对比从硬镜全球核心专利对比来看,中国(CN)授权量达 31316 件,但高频被引专利量仅 18 件;美国(US)授权量为 19124 件,高频被引专利量达 2841 件,显示其专利质量较高。日本(JP)授权量 16005件,高频被引专利 34 件。世界知识产权组织(WO)途径的授权量为9412 件,高频被引 81 件。韩国(KR)授权量最少,为 1586 件,
17、且无高频被引专利。整体上,各国在硬镜核心专利数量上有差异,美国在专利影响力上表现突出。19图 2.1.8 硬镜在全球的核心专利对比数据来源:医知桥(二)专利技术主题分析(二)专利技术主题分析1.硬镜相关专利各领域占比分析从硬镜相关专利在各领域的占比分析,成像领域的专利数量最多,达 64101 件,占比 49%,显示该领域是研发创新的重点。照明部分的专利数量为 37998 件,占比 29%。插入部相关专利数量为 29265 件,占比 22%。整体来看,成像在硬式内窥镜技术研发中最为热门,各部分专利分布反映了当前该领域的技术创新侧重方向。20图 2.2.1 硬镜相关专利各领域占比分析数据来源:医知
18、桥2.硬镜相关专利在各领域专利申请趋势从 2010-2024 年硬镜相关专利在照明领域的申请趋势来看,光源布置专利申请量在多数年份领先,2020 年达峰值 1157 件,后急剧下降,2024 年为 172 件。光的传输申请量有波动,在 2015 年达 786 件,2024 年降至 116 件。光源性质和光的调节申请量相对较平稳,但后期也呈下降趋势,光源类型申请量一直较少且后期下滑明显。整体而言,前期照明领域专利申请较活跃,后期各方向均大幅减少,可能与技术成熟或市场需求变化有关。图 2.2.2 硬镜相关专利在照明领域专利申请趋势数据来源:医知桥从 2010-2024 年硬镜相关专利在成像领域的申
19、请趋势来看,图像采集专利申请量前期增长,2020 年达 2550 件峰值,随后大幅下降,212024 年为 570 件。图像处理申请量也有增长趋势,2021 年达 2142 件,后续下滑。功能成像/方法和数据通信申请量相对较少,功能成像/方法在 2020 年有小高峰 1076 件,数据通信也在 2020 年达 859 件,之后均下降。整体表明成像领域曾创新活跃,近年各方向申请量均降低,或受技术、市场等因素影响。图 2.2.3 硬镜相关专利在成像领域专利申请趋势数据来源:医知桥从 2010-2024 年硬镜相关专利在插入部领域的申请趋势来看,2010-202 年,申请量呈持续上升态势,从 670
20、 件逐步增长至 2612 件的峰值,反映出该时段对硬镜插入部技术研发的重视与投入增加。但2020 年后开始下降,到 2024 年降至 584 件,可能是由于技术改进难度增大、市场需求饱和或研发方向转移等原因。22图 2.2.4 硬镜相关专利在插入部领域专利申请趋势数据来源:医知桥3.各国硬镜相关专利布局情况分析从各国硬镜相关专利布局情况分析,在照明领域,中国在光源布置(6573 件)和光的传输(4314 件)等多个方面申请量领先;美国在光源性质(2658 件)上表现突出。成像领域中,中国在图像采集(14272 件)、图像处理(10058 件)等方面优势明显。插入部领域,中国以 18113 件远
21、超其他国家和地区。整体来看,中国在硬镜相关多个技术分支专利布局广泛且数量占优,不过其他国家在部分领域也有自身特点和竞争力。二级技术分支三级技术分支技术来源国二级技术分支三级技术分支技术来源国中国美国韩国日本欧洲世界知识产权组织照明光源类型39731112155810255573光源性质2703265819527678661574光源布置65734308247377911382225光的传输4314349825033269391711光的调节3277207820218196301069成像图像采集142727457567439218303529数据通信5253286037320267781514
22、23图像处理100587021507485717623607功能成像/方法5802320426227378751698插入部插入部18113421126324569511761表 2.2.1 各国硬镜相关专利布局情况分析数据来源:医知桥4.国内各省市硬镜相关专利布局情况分析从国内硬镜相关专利在各省市的布局情况分析,在照明领域,广东省在多个分支上的专利申请量领先,如光源布置达 1053 件。成像领域中,图像采集方面广东(2153 件)最多。插入部领域,江苏省申请量为 2336 件,略高于广东的 2085 件。整体来看,广东、江苏等省市在硬镜相关专利布局上较为积极,多个技术分支申请量居前列,反映出
23、这些地区在硬镜技术研发上的活跃度和实力。二级技术分支三级技术分支区域二级技术分支三级技术分支区域广东省山东省江苏省上海市浙江省北京市照明光源类型600481431311273223光源性质29347159176105158光源布置1053560595530408362光的传输793182374385274328光的调节401253261246161208成像图像采集2153826126011261000903数据通信838210395457266382图像处理1300316636817450652功能成像/方法850195367379198291插入部插入部208513802336155118
24、461124表 2.2.2 国内各省市硬镜相关专利布局情况分析数据来源:医知桥(三)专利申请人分析(三)专利申请人分析1.硬镜相关专利全球申请人数量变化趋势2010-2020 年,硬镜相关专利全球申请人数量整体呈上升趋势,从 1985 人增长至 3708 人的峰值,表明这期间对硬镜技术研发感兴趣24并参与专利申请的主体不断增多。但 2020 年后急剧下降,2024 年降至 1026 人,可能是技术发展进入瓶颈期、市场竞争激烈或研发成本上升等因素,导致申请人数大幅减少。图 2.3.1 硬镜相关专利全球申请人数量变化趋势数据来源:医知桥2.硬镜相关专利全球申请人排名硬镜相关专利在华申请企业排名前五
25、的分别为奥林巴斯株式会社、皇家飞利浦有限公司、富士胶片株式会社、广州宝胆医疗器械科技有限公司、直观外科手术操作公司。其中,奥林巴斯株式会社申请量最高,达 1699 件,大幅领先其他企业,显示其在华布局的深度和广度。皇家飞利浦有限公司以 590 件位列第二,富士胶片株式会社申请量为 523 件,排第三。广州宝胆医疗器械科技有限公司是唯一上榜的中国企业,申请量 440 件。直观外科手术操作公司申请量为 431 件。这体现了国际企业在华的专利竞争态势,同时国内企业也在积极参与。25图 3.3.2 硬镜相关专利在华申请企业 TOP5 概况数据来源:医知桥在国内硬镜相关专利申请的医疗机构中,青岛大学附属
26、医院以120 件的申请量位居榜首,显示出其在硬镜技术研究方面的积极探索和创新实力。北京大学第三医院和郑州大学第一附属医院紧随其后,申请量分别为 113 件和 112 件。复旦大学附属中山医院与四川大学华西医院申请量相同,均为 105 件。整体来看,这五家医院在硬镜相关专利申请上表现突出,反映了它们在该医疗技术领域的科研活力与投入。26图 2.3.3 国内硬镜相关专利申请量领先的医疗机构 TOP5数据来源:医知桥在国内硬镜相关专利申请的高校中,上海交通大学以 167 件的申请量位列第一,稍领先于浙江大学的 166 件,显示出这两所高校在硬镜技术研发上的强劲实力与较高积极性。武汉大学、华中科技大学
27、和上海理工大学的申请量分别为 87 件、85 件和 80 件。整体来看,前五高校在该领域均有一定科研成果产出,但与前两名高校相比,后三所高校在申请量上存在差距。图 2.3.4 国内硬镜相关专利申请量领先的高校 TOP5数据来源:医知桥27在国内硬镜相关专利申请的研究机构中,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所申请量达 79 件,位列第一,显示其在硬镜技术研究方面的优势。深圳先进技术研究院和中国科学院深圳先进技术研究院分别以 62 件和 60 件排名第二、第三。之江实验室和中国科学院自动化研究所申请量相对较少,分别为 39 件和 32 件。这五家研究机构在硬镜领域积极开展科研创新,为技术发展提供
28、了支持。图 2.3.5 国内硬镜相关专利申请量领先的研究机构 TOP5数据来源:医知桥3.硬镜相关专利全球主要申请人在各热点领域上分布在照明领域,奥林巴斯的专利申请量在多个细分方向上领先。成像领域中,奥林巴斯同样优势明显,尤其是图像处理和图像采集方面。插入部领域,奥林巴斯申请量也居前。相比之下,广州宝胆医疗器械科技有限公司在各领域的申请量相对较少。整体来看,奥林巴斯在硬镜多个关键领域的专利布局较为广泛且深入。28图 2.3.6 硬镜相关专利全球主要申请人在各热点领域上分布数据来源:医知桥4.硬镜相关专利全球主要申请人合作关系从硬镜相关专利全球主要申请人的合作关系进行分析,各主要申请人如奥林巴斯
29、、HOYA 等都与多个合作方相连,形成各自的合作网络,说明硬镜领域研发存在广泛的合作。部分申请人的合作网络更为庞大复杂,如奥林巴斯关联众多合作方,显示其在行业内较强的整合和合作能力。29图 2.3.7 硬镜相关专利全球主要申请人合作关系数据来源:医知桥(四)技术壁垒分析(四)技术壁垒分析1.硬镜相关专利壁垒清单技术来源国从硬镜相关技术领域来看,美国以 2841 件的绝对优势领先,说明其在该领域技术成果卓越,被广泛借鉴引用,技术壁垒极高。中国、欧洲和日本的数量分别为 26 件、25 件和 34 件,彼此差距较小,但与美国相比数量悬殊,表明这几个国家和地区虽有一定技术积累,可在技术影响力和领先程度
30、上远不及美国。世界知识产权组织相关数量为 81 件,意味着其整合的国际技术成果也具备一定影响力。30图 2.4.1 硬镜相关专利壁垒清单技术来源国数据来源:医知桥2.硬镜相关专利壁垒申请趋势从专利壁垒申请趋势分析,可以看出,2010-2012 年申请量呈上升态势,2011 年达 84 件的小高峰。随后几年有所波动下降,到 2018年降至 31 件。2019 年有一定回升,为 56 件,但之后急剧下滑。这表明前期该领域对专利壁垒构建较为重视,申请活跃;后期可能由于技术成熟、市场饱和或研发方向转移等原因,使得相关专利壁垒申请近乎停滞。31图 2.4.2 硬镜相关专利壁垒申请趋势数据来源:医知桥三、
31、全球热点技术分析(一)内窥镜技术主题分析(一)内窥镜技术主题分析按照内窥镜技术主题进行分析,可分为临床应用、关键技术、产品类别以及组成部分四大类。在产品类别上,涵盖多科室应用的内窥镜,如关节镜、宫腔镜等,体现其广泛适用性。临床应用上,从诊断的疾病诊断、病变检测,到治疗的止血、切除病变组织等,贯穿医疗流程。关键技术涉及成像、处理、传输等多方面,还有防雾、冷光源等特色技术。组成部分包括前端、手柄等,且有多种辅助设备。整体展现了内窥镜从产品类型、临床使用到技术支撑及设备构成的完整体系。32图 3.1 内窥镜技术主题分析图数据来源:医知桥(二)热点技术功效分析(二)热点技术功效分析按照热点技术功效分析
32、,图像处理技术的专利申请量最高,达21324 件,显示出该领域的高度受关注与研发活跃。传输技术(13528件)和冷光源技术(6898 件)也有较多的专利申请,反映其在硬镜技术体系中的重要性。导航技术专利申请量为 2328 件,成像技术为12530 件,也有一定的研发投入。相比之下,防雾技术专利申请量仅1356 件,或许是后续研发可关注和加强的方向。图像处理技术中的图像识别与增强,可提升硬镜成像的清晰度和细节辨识度,助力医疗手术中的精准观察与诊断;导航技术里的磁导航定位和 3D 导航,让硬镜能更精准地抵达目标位置,提高操作的安全性和准确性;成像技术中的荧光成像与超声成像,为医生提供多样化的内部组
33、织信息,有助于疾病的早期发现和精确判断。冷光源技术的 LED 光源保证了稳定且节能的照明,传输技术则实现了图像和数据的高速稳定传输,防雾技术确保硬镜在使用中保持清晰视野。在发展趋势上,硬镜技术将朝着更智能化、微型化和多功能化方向发展。一方面,结合人工智能算法,图像处理技术将实现自动识别和分析,进一步提升诊断效率和准确性;另一方面,设备会更加小巧便携,便于操作和使用。同时,多种技术的融合会让硬镜具备更多功能,如实时监测生理参数等,以满足临床不断增长的需求。33图 3.2 热点技术功效分析数据来源:医知桥(三)热点技术发展路线分析(三)热点技术发展路线分析从热点技术发展路线看,传输技术起步较早,2
34、010-2010 年就有多件相关专利,涉及存储设备、MEMS、无线传输等方面。成像技术与图像处理技术贯穿多年且不断演进,从早期的图像增强、超声成像,到后来的荧光成像、三维可视化等。导航技术在 2015-2016 年有专利产出,涵盖磁导航、图像导航。冷光源技术在 2012 年有相关专利,关注多光源等。整体技术发展呈现出多样化和持续创新的趋势。3435图 3.3 热点技术发展路线分析数据来源:医知桥(四)热点技术排名(四)热点技术排名对硬镜相关专利按照热点技术进行排名,“图像处理技术-图像识别”的专利数量最多,达 20024 件,说明在相关技术领域中,图像识别技术受关注程度高,研发活跃度大。“传输
35、技术-无线传输”和“成像技术-荧光成像”的专利数量分别为 7939 件和 7148 件,也处于较高水平,反映出这两项技术在创新方面也较为重要。“冷光源技术-LED 光源”和“传输技术-有线传输”的专利数量分别以 6898 件和 6781 件排名第四和第五。图 3.4 热点技术排名 TOP5数据来源:医知桥四、重点企业分析36(一)重点申请人技术分布图(一)重点申请人技术分布图从重点申请人技术分布分析,不同申请人在各技术领域的布局差异明显。例如,富士在多个技术领域均有较多的布局;奥林巴斯在部分领域的申请数量突出,像某些关键技术领域其数值较高。部分申请人在个别技术上申请量极少甚至为零,显示出技术侧
36、重不同。整体来看,各企业在硬镜相关技术领域竞争与侧重方向各有不同,反映出行业内技术发展的多元性与差异化。图 4.1 重点申请人技术分布数据来源:医知桥(二)奥林巴斯(二)奥林巴斯1.专利申请态势分析按照专利在各地区的申请态势进行分析,日本(JP)前期申请量多,2015 年达 357 项,但后续降幅明显;美国(US)申请量相对稳37定,在 2016、2017 年超过日本;中国(CN)申请量有一定波动,在2015 年达 223 项;欧洲地区中,欧洲专利局(EP)申请量从 2012 年119 项降至后期个位数;德国(DE)申请量整体较低且变化不大。图 4.2.1 奥林巴斯专利申请态势分析数据来源:医
37、知桥2.产品注册趋势分析截至 2025 年 2 月底,奥林巴斯硬镜产品在中国的注册数量共计41 件,以腹腔镜、尿道膀胱肾镜、图像处理器为主。图 4.2.2 截至 2025 年 2 月底奥林巴斯硬镜产品在中国的产品注册情况(有效存量)数据来源:医装数胜383.奥林巴斯技术分支分布图从奥林巴斯的技术分支分布分析,图像处理技术占比最高,达37%,数量为 2841,表明奥林巴斯在该领域投入较大且成果丰富。传输技术占比 31%,数量 2375,也是其重要的技术方向。成像技术占22%,数量 1723,同样是关键技术分支。冷光源技术占 6%,数量 420;导航技术占 3%,数量 248;防雾技术占比最小,仅
38、 1%,数量为 64。可见,奥林巴斯的技术研发侧重于图像处理、传输和成像方面,而防雾等技术相对投入较少。图 4.2.3 奥林巴斯技术分支分布图数据来源:医知桥4.奥林巴斯历年技术分支图从整体趋势看,各技术分支的专利数量在不同年份有波动。图像处理技术每年数量相对较多且较稳定,2015 年达 200 项,是重点研发领域;传输技术在前期数量有起伏,2015 年为 156 项,后期呈下降趋势;成像技术前期有一定波动,后期数量逐渐减少。冷光源技术在 2014 年达到 32 项后也呈下滑态势;导航技术和防雾技术数量整体39较少,发展相对平缓。可见,奥林巴斯各技术分支发展不均衡,部分领域研发强度后期有所减弱
39、。图 4.2.4 奥林巴斯历年技术分支图数据来源:医知桥5.奥林巴斯技术发展路线分析从奥林巴斯的技术发展路线进行分析,成像技术和图像处理技术是重点研发方向。成像技术方面,自 2010 年起持续有荧光成像相关专利,如 2012 年多项荧光成像设备及控制方法专利,体现对该领域的长期关注。图像处理技术涵盖图像识别、图像增强等,如 2014 年的外科手术辅助系统涉及图像识别。传输技术在 2012 年有无线传输相关专利。整体来看,奥林巴斯围绕医疗影像相关技术不断创新,技术发展具有连贯性和针对性,聚焦于提升医疗设备的成像及图像处理能力。40图 4.2.5 奥林巴斯技术发展路线分析数据来源:医知桥6.奥林巴
40、斯核心专利清单41奥林巴斯核心专利涵盖操纵器、内窥镜系统及手术辅助系统等领域。时间跨度从 2012 年至 2019 年,涉及多种技术创新。在操纵器方面,注重驱动力传递及动态过剩补偿;内窥镜系统相关专利关注显示装置连接、镜头驱动及位置检测、视场调整等;手术辅助系统专利则强调图像获取、模式控制与合成图像创建。可见,奥林巴斯聚焦医疗设备技术研发,在多个关键环节进行专利布局,以提升产品性能与功能。申请号申请号申请日申请日权力要求权力要求US201615006422A2016 年 1 月 26 日一种操纵器,包括:由操作者操作的操作组件、由所述操作组件操作的移动组件、将所述操作组件连接到所述移动组件以将
41、所述操作组件的驱动力传递到所述移动组件的传递组件;变速器补偿组件,所述变速器补偿组件补偿与所述操作组件的操作相关联地发生在所述变速器组件中的动态过剩。US201213432267A2012 年 3 月 28 日一种内窥镜系统,包括:包括第一连接器的显示装置;具有不同功能的多个设备,其中分别设置有放置部分,所述显示装置能够从共同方向可拆卸地设置在所述放置部分上;以及第二连接器,其共同设置在每个所述放置部分中,并且在所述显示设备被设置在所述放置部分上的状态下电连接到所述显示设备的所述第一连接器以形成一对。US201916241212A2019 年 1 月 7 日内窥镜,所述内窥镜包括观察光学系统,
42、所述观察光学系统包括透镜驱动机构;以及图像处理设备,其包括具有硬件的处理器,所述图像处理设备连接到所述内窥镜,所述内窥镜设备包括:致动器,其设置在所述内窥镜中并且被配置为驱动与所述镜头驱动机构相关的镜头;以及位置检测设备,所述位置检测设备设置在所述内窥镜中并且被配置为检测所述镜头的位置,所述处理器被配置为:确定所述位置检测设备是否处于发热状态;以及如果所述处理器确定所述位置检测装置处于所述发热状态,则停止所述位置检测装置的致动。42US201615238913A2016 年 8 月 17 日内窥镜,所述内窥镜包括能够拍摄成像目标的图像的成像单元,用于改变所述成像单元的方位的视场调整机构和用于驱
43、动所述视场调整机构的驱动器单元;用于检测所述内窥镜在体腔中的位置的内窥镜位置传感器;用于测量从所述内窥镜的远端到所述成像目标的距离的距离测量单元;用于基于来自所述内窥镜位置传感器和所述距离测量单元的信息计算所述内窥镜的远端和所述成像目标的位置的位置计算单元;用于存储所述成像单元的位置的位置存储单元第一驱动量计算单元,用于使用存储在所述位置存储单元中的位置和所述内窥镜的远端的位置来计算用于所述视场调节机构的驱动量;图像存储单元,用于存储由所述成像单元拍摄的所述成像目标的图像;比较单元,用于将存储在所述图像存储单元中的所述成像目标的图像与所述成像目标的新拍摄的图像进行比较;第二驱动量计算单元,用于
44、计算用于所述视场调节机构的驱动量;第一驱动量计算单元,用于使用存储在所述位置存储单元中的位置和所述内窥镜的远端的位置来计算用于所述视场调节机构的驱动量确定单元,用于确定使用由所述第一驱动量计算单元计算的第一驱动量或由所述第二驱动量计算单元计算的第二驱动量来驱动所述驱动器单元。US201414168551A2014 年 1 月 30 日一种手术辅助系统,包括:操作成像单元,所述操作成像单元被配置为获取作为包括所述操作单元的图像的操作图像;内窥镜,所述内窥镜被配置为获取包括患者的身体的内部的图像的体内图像;模式控制单元,所述模式控制单元具有多个操作模式并且被配置为使得所述多个操作模式中的一个能够被
45、设置为设置操作模式;驱动单元,所述驱动单元被配置为使得所述臂单元能够基于由所述操作单元给出的所述输入而被操作;合成图像创建单元,被配置为基于所述设置操作模式至少使用所述操作图像来合成图像以创建合成图像;显示单元,被配置为显示合成图像。表 4.2.1 奥林巴斯核心专利清单数据来源:医知桥(三)卡尔史托斯(三)卡尔史托斯1.专利申请态势分析43按照专利在各地区的申请态势进行分析,卡尔史托斯在欧洲专利局(EP)申请量相对稳定且整体较多,展现持续布局。德国(DE)前期平稳,2022 年大幅增长,凸显本土市场后期发力。美国(US)波动较大,部分年份申请多,重视该市场但节奏不固定。世界知识产权组织(WO)
46、前期少,后期有增长趋势。日本(JP)申请量极少,布局力度弱。图 4.3.1 卡尔史托斯专利申请态势分析数据来源:医知桥2.产品注册趋势分析截至 2025 年 2 月底,卡尔史托斯硬镜产品在中国的注册数量共计 39 件,以图像处理器、腹腔镜、尿道膀胱肾镜为主。44图 12 截至 2025 年 2 月底卡尔史托斯硬镜产品在中国的产品注册情况(有效存量)数据来源:医装数胜3.卡尔史托斯技术分支分布图从卡尔史托斯的技术分支分布分析,图像处理技术占比最高,达41%,数量为 217,是其核心研发方向,显示在该领域投入巨大。传输技术占 25%,数量 130,也受到相当关注。成像技术占 19%,数量103;冷
47、光源技术占 12%,数量 63;导航技术占 2%,数量 12;防雾技术占比最小,仅 1%,数量为 4。由此可知,卡尔史托斯的研发资源主要集中在图像处理等领域,在防雾、导航等技术方向投入较少。45图 4.3.3 卡尔史托斯技术分支分布图数据来源:医知桥4.卡尔史托斯历年技术分支图从整体趋势看,图像处理技术申请量整体较多且相对稳定增长,2020 年达 17 项,是重点研发领域。传输技术每年有一定数量申请,波动较小。成像技术前期申请量少,2020-2022 年明显增多,2020 年为 15 项。冷光源技术申请量较分散,2021 年最多,为 8 项。导航技术和防雾技术申请量极少,防雾技术仅在 2019
48、 年有 1 项申请。总体来看,卡尔史托斯长期重视图像处理,后期对成像技术研发有所加强。图 4.3.4 卡尔史托斯历年技术分支图数据来源:医知桥5.卡尔史托斯技术发展路线分析从卡尔史托斯的技术发展路线进行分析,成像技术和图像处理技术是研发重点。早期,成像技术多围绕荧光成像展开,如 2012 年的内窥镜荧光检测装置;同时涉及导航技术,像 2011 年结合内窥镜位置数据校正三维图像数据的方法。传输技术方面,从 2011 年的内窥46镜摄像机系统无线传输,到 2017 年的插管系统有线传输等,体现了不同传输方式的探索。冷光源技术则以 LED 光源为主,在不同年份有相关产品专利,如 2013 年的可拆卸
49、柔性内窥镜。后期,图像处理技术发展显著,涵盖图像增强和图像识别,如 2019 年结合多个图像传感器提高分辨率的内窥镜等。整体上,卡尔史托斯围绕内窥镜相关技术不断创新,多领域协同发展。4748图 4.3.5 卡尔史托斯技术发展路线分析数据来源:医知桥6.卡尔史托斯核心专利清单卡尔史托斯核心专利涵盖成像镜系统、内窥镜部件及医学成像装置等方面。时间跨度从 2014-2020 年。在成像技术上,像 2016 年的成像镜系统专利,通过多组件配合实现图像的处理与显示优化;2020年的医学成像装置专利,利用光谱滤波器的不同状态控制透光,提升成像质量。内窥镜相关专利则关注结构与操作装置,2017 年的内窥镜轴
50、专利涉及轴的结构设计;2014 年的旋转装置专利,便于内窥镜的旋转操作。此外,2016 年的光学镜供光系统专利,解决了向光学镜提供光及相关部件可旋转的问题。整体来看,卡尔史托斯在医疗成像设备领域不断创新,从成像原理到设备结构与操作多方面布局核心技术。申请号申请号申请日申请日权利要求权利要求US201615078276A2016年3月23日一种成像镜系统,包括:光源,被配置为将可见光和荧光激发光引导向对象场景;光学组件,被配置为将从所述对象场景接收的光引导向图像传感器组件;所述图像传感器组件包括至少一个图像传感器,所述图像传感器组件能够检测来自所述目标场景的可见光和第一荧光并产生至少一个输出信号
51、响应;图像形成电路,被配置为接收所述至少一个输出信号并产生包括具有第一颜色空间的可见光图像的第一图像流和表示所述第一荧光的第二图像流;图像处理电路,被配置为:(a)将所述第一图像流的格式转换为具有大于所述第一颜色空间的第二颜色空间的第二数据格式,(b)将所述第二图像流格式化为所述第二数据格式,并将所述第二图像流变换到所述第二颜色空间内部和所述第一颜色空间外部的第一颜色范围;(c)组合所述经转换的第一图像流和所述经变换的第二图像流以产生组合图像流;以及视频编码器电路,其被配置成将所述组合图像流编码成视频编49码格式,所述视频编码格式被配置成用于在能够显示所述第二颜色空间的电子显示器上显示。US2
52、01715596835A2017年5月16日内窥镜轴,所述内窥镜轴具有远侧轴部分、中心轴部分和近侧轴部分;其中所述中心轴部分的横截面小于所述远侧轴部分的横截面,并且所述中心轴部分的横截面小于所述近侧轴部分的横截面。US201414518785A2014年10月20日用于旋转内窥镜的旋转装置,所述旋转装置包括用于移动内窥镜的可移动组件的操作元件,所述操作元件包括可旋转组件,内窥镜可连接到所述可旋转组件;第一驱动装置,用于使所述可旋转组件相对于所述固定组件旋转,以使连接到所述可旋转组件的内窥镜的轴围绕所述内窥镜的纵向轴线旋转运动;第二驱动装置,用于使连接到所述可旋转组件的内窥镜的操作元件相对于所述
53、内窥镜的轴移动,以移动所述内窥镜的组件,所述组件可通过所述操作元件移动。DE102020105458A2020年3月2日一种医学成像装置,特别是内窥镜成像装置,具有至少一个图像检测单元(10),所述图像检测单元(10)具有至少一个图像检测传感器(12)和至少一个光学滤波器单元(16),所述光学滤波器单元(16)包括至少一个光谱滤波器(18),所述光谱滤波器(18)被分配给所述图像检测传感器(12)并且在所述图像检测传感器(12)的观察方向(20)上观察时被布置在所述图像检测传感器(12)的上游,其特征在于,所述光谱滤波器(18)在第一操作状态下被设计成:根据权利要求 1 所述的方法,其特征在于
54、,将根据第一光谱透射区域(22)的光透射到所述图像检测传感装置(12),并且在第二运行状态中构造用于将根据第二光谱透射区域(24)的光透射到所述图像检测传感装置(12),所述第二光谱透射区域至少部分地与所述第一光谱透射区域(22)不同。50US201615140265A2016年4月27日一种用于向具有光端口的光学镜提供光的系统,所述系统包括:相机,所述相机具有远端和从其远端延伸的光轴,照明装置,所述照明装置包括:近端,所述近端附接到所述相机,远端,所述远端适于附接到所述光学镜和从所述光学镜拆卸,光源,所述光源由从所述相机接收的电力供电;以及光缆,所述光缆从所述照明装置延伸并且具有远端,所述远
55、端适于附接到所述光学镜上的所述光端口和从所述光学镜上的所述光端口拆卸,以向所述光端口提供光;其中,所述照明装置的所述远端能够相对于所述相机的所述远端旋转,使得当所述照明装置附接到所述相机时,并且所述光学镜附接到所述照明装置,其中所述光缆附接到所述光端口,允许光缆和光学镜围绕相机的光轴旋转。表 4.3.1 卡尔史托斯核心专利清单数据来源:医知桥(四)迈瑞医疗(四)迈瑞医疗1.专利申请态势分析按照迈瑞医疗的专利申请态势进行分析,2010-2017 年申请量较少且增长缓慢,2018-2020 年有所上升,2020 年达到 28 项。2022 年出现明显增长,达 48 项,2023 年数量为 32 项
56、,2024 年数据截至目前为 8 项。整体来看,迈瑞医疗在中国的专利申请前期发展平稳,后期增长趋势显著,显示出其在国内市场技术研发与创新投入的逐步加大。图 4.4.1 迈瑞医疗专利申请态势分析数据来源:医知桥2.产品注册趋势分析51截至 2025 年 2 月底,迈瑞医疗硬镜产品在中国的注册数量共计20 件,以图像处理器、冷光源、腹腔镜为主。图 4.4.2 截至 2025 年 2 月底迈瑞医疗硬镜产品在中国的产品注册情况(有效存量)数据来源:医装数胜3.迈瑞医疗技术分支分布图从迈瑞医疗的技术分支分布分析,成像技术占比最高,达 38%,数量为 44,是迈瑞医疗的核心研发方向。图像处理技术占 28%
57、,数量 33,也受到较大关注。传输技术占 19%,数量 22,有一定研发投入。冷光源技术占 8%,数量 9;防雾技术占 4%,数量 5;导航技术占比最小,仅 3%,数量为 3。由此可见,迈瑞医疗的研发资源主要集中在成像和图像处理等领域,在防雾和导航等技术方向的投入相对较少。52图 4.4.3 迈瑞医疗技术分支分布图数据来源:医知桥4.迈瑞医疗历年技术分支图从整体趋势看,各技术分支的专利数量在不同年份有波动。迈瑞医疗的成像技术和图像处理技术是重点,成像技术在 2023 年申请量达 16 项,呈现后期增长趋势;图像处理技术申请量较稳定且整体较多。传输技术有一定数量申请,各年有波动。冷光源、防雾和导
58、航技术申请量相对较少,冷光源技术在 2023 年有 5 项申请。整体来看,迈瑞医疗在医疗技术研发上有持续投入,且重点倾向于成像相关技术领域。53图 4.4.4 迈瑞医疗历年技术分支图数据来源:医知桥5.迈瑞医疗技术发展路线分析从迈瑞医疗的技术发展路线进行分析,2010 年聚焦成像技术,推出脉冲扫描及血流与 B 型图像同时显示相关专利,涉及超声成像,奠定技术基础。2015 年在成像和图像处理技术交叉领域有突破,专利可选择性增强图像感兴趣区域,提升图像质量。2018 年涉足防雾技术,研发出与干燥功能相关的内窥镜专利,拓宽技术应用范围。整体来看,迈瑞医疗技术研发从核心成像技术出发,逐步向图像处理和设
59、备功能优化方向拓展。54图 4.4.5 迈瑞医疗技术发展路线分析数据来源:医知桥6.迈瑞医疗核心专利清单迈瑞医疗核心专利覆盖超声和内窥镜两大领域,时间跨度从2010-2019 年。超声领域,2010 年专利涉及脉冲扫描,优化扫描方式;2015 年专利专注于超声图像增强,提升图像质量。内窥镜领域,2017年专利是摄像头耦合装置,保障连接稳定性;2018 年专利针对内窥镜本身结构,加入干燥部件;2019 年专利为内窥镜摄像主机,涵盖图像信号处理、显示及操作控制等功能。这体现出迈瑞医疗在医疗影像设备的技术研发上持续投入,注重设备性能提升和结构优化。申请号申请号申请日申请日权利要求权利要求CN2015
60、800398852015 年 5 月 29 日一种用于增强超声图像区域的方法,所述方法包括:经由处理器接收对应于具有主动态范围的超声图像的超声图像数据;生成主超声图像到可显示动态范围的全局映射,所述可显示动态范围小于超声图像的主动态范围;经由电子输入设备接收信息,其确定用于增强色阶映射的超声图像的选定区域;55生成对应于所选区域的一组超声图像数据到可显示动态范围的区域色阶映射;其中,超声图像的所选区域的区域色阶映射不同于超声图像的所选区域的全局色阶映射。CN2010102455962010 年 7 月 29 日一种脉冲扫描方法,其中通过交错扫描包完成整个彩色血流图像的扫描,所述交错扫描包包括至
61、少一个扫描组,所述扫描组中的每一个使用彩色血流图像扫描的脉冲重复周期作为单位扫描时间,并且在每个单位扫描时间内,所述时间的一部分用于彩色血流图像扫描,并且所述时间的一部分用于 B 模式图像的扫描。CN2018104396212018 年 5 月 9 日一种内窥镜,其特征在于,包括内窥镜外壳、光学组件及干燥部件;所述内窥镜外壳具有容纳所述光学组件的腔体,所述干燥部件安装于所述腔体内的安装部上,所述安装部设于所述光学组件的外壁、所述内窥镜外壳的腔体内壁或所述光学组件与所述内窥镜外壳之间的支架上。CN2019109853622019 年 10 月 16 日一种内窥镜摄像主机,其特征在于,包括:壳体;
62、图像信号输入接口,所述图像信号输入接口设置在所述壳体上,用于与摄像头手柄通信,以从所述摄像头手柄获取图像信号;显示屏,所述显示屏设置在所述壳体上;图像处理板卡组件,所述图像处理板卡组件至少包括图像处理板卡,所述图像处理板卡与所述图像信号输入接口通信连接,用于对所述图像信号输入接口输入的图像信号进行处理;图像输出板卡组件,所述图像输出板卡组件与所述图像处理板卡通信连接,用于将所述图像处理板卡处理后的图像进行转换和输出;AC-DC电源模块、控制板和I/O板,所述控制板用于控制内窥镜摄像主机内部各器件之间的供电,以及控制所述显示屏的显示;所述控制板上设置有处理器和存储器,所述存储器用于存储可执行程序
63、指令,所述处理器用于执行所述程序指令以实现:在所述显示屏上显示可视化界面,所述可视化界面包括摄像头手柄按键模式区域;在所述摄像头手柄按键模式区域显示摄像头手柄按键对应的按键功能提示;若检测到用户对所述内窥镜摄像主机搭载的摄像头手柄上按键的控制操作,根据所述控制操作执行所述按键对应的预设功能。56CN2017114667092017 年 12 月 28 日一种内窥镜摄像头耦合装置,用于将内窥镜的摄像头连接至内窥镜光学系统的目镜,其特征在于包括:基座,基座内设有供目镜伸入的通道,基座的一个端部用于连接摄像头;旋钮机构,套设在基座外周并可绕基座的轴线转动;锁扣机构,设置在基座上并被旋钮机构带动而伸进
64、或退出所述通道;推顶机构,设置在基座与旋钮机构之间,并提供旋钮机构朝向第一方向转动的驱动力,其中旋钮机构朝向第一方向转动的过程中带动锁扣机构伸进所述通道;和触发机构,设置在基座上,所述触发机构与旋钮机构卡合以阻止旋钮机构朝向第一方向转动,使所述锁扣机构退出所述通道,当所述目镜由基座的另一个相对端部进入所述通道时,所述触发机构被目镜抵顶与旋钮机构脱离,使得所述旋钮机构在推顶机构的带动下朝向第一方向转动,进而使所述锁扣机构伸进所述通道以将所述目镜固定在通道内。表 4.4.1 迈瑞医疗核心专利清单数据来源:医知桥(五)欧谱曼迪(五)欧谱曼迪1.专利申请态势分析按照欧谱曼迪的专利申请态势进行分析,20
65、16 年申请量为 1 项,随后在 2017-2019 年呈上升趋势,2019 年达到 21 项的峰值。但2020-2021 年申请量显著下降,仅为 2 项。2022 年有所回升,达 11项,2023 年又降至 1 项。整体来看,欧谱曼迪在中国的专利申请数量波动较大,反映出其在该地区研发节奏和专利布局策略不够稳定。57图 4.5.1 欧谱曼迪专利申请态势分析数据来源:医知桥2.产品注册趋势分析截至 2025 年 2 月底,欧谱曼迪硬镜产品在中国的注册数量共计62 件,以图像处理器、冷光源、腹腔镜、内窥镜摄像头为主。图 4.5.2 截至 2025 年 2 月底欧谱曼迪硬镜产品在中国的产品注册情况(
66、有效存量)数据来源:医装数胜3.欧谱曼迪技术分支分布图从欧谱曼迪的技术分支分布分析,成像技术占比最高,达 55%,数量为 41,是其核心研发方向,显示出在该领域的重点投入。冷光源技术占 20%,数量 15,也受到一定重视。图像处理技术占 13%,数量 10;传输技术占 8%,数量 6;导航技术占比最小,为 4%,数量仅 3。由此可知,欧谱曼迪技术研发资源集中于成像,在其他技术分支上的投入相对较少且不均衡。58图 4.5.3 欧谱曼迪技术分支分布图数据来源:医知桥4.欧谱曼迪历年技术分支图从整体趋势看,成像技术是重点,2019 年申请量达 19 项,虽后续有波动但仍保持一定数量,显示持续研发投入
67、。冷光源技术在2017-2019 年申请较多,之后减少。传输技术和图像处理技术申请量相对较分散且数量较少。导航技术起步晚,2022-2023 年才有申请。整体来看,欧谱曼迪技术研发以成像为主,各技术分支发展节奏不同,部分领域研发强度有变化。59图 4.5.4 欧谱曼迪历年技术分支图数据来源:医知桥5.欧谱曼迪技术发展路线分析从欧谱曼迪的技术发展路线进行分析,2016 年专注冷光源技术,推出运动自适应共路 OCT 内窥镜系统,涉及 LED 光源。2017 年技术拓展,成像技术上有多种成像模式内窥镜,还涉足图像处理与传输技术的图像识别领域。2018 年聚焦成像技术,多个专利围绕荧光导航内窥镜系统及
68、相关调整方法。2019 年延续成像技术研发,涉及调焦反馈型荧光导航内窥镜系统。2020 年回归冷光源技术,研究光源光谱自动调节的内窥镜系统。整体来看,欧谱曼迪技术发展围绕成像与冷光源技术交替推进,不断深化相关领域研究。60图 4.5.5 欧谱曼迪技术发展路线分析数据来源:医知桥6.欧谱曼迪核心专利清单欧谱曼迪核心专利涵盖光学相干共焦显微内镜系统构建,通过各模块配合生成三维及截面图像;多种术中荧光导航调整方法,基于曝光或测光反馈确保图像荧光亮度稳定;荧光导航内窥镜系统的组成与工作流程,实现荧光和白光图像的采集、处理与合成;调焦反馈型荧光导航内窥镜系统,利用调焦与图像补偿保证不同距离下荧光图像质量
69、。这些专利体现其在内窥镜光学成像及荧光导航领域的深入研发和技术积累,致力于提升内窥镜成像效果与使用体验。61申请号申请号申请日申请日权利要求权利要求CN2017105429602017 年 7 月 5 日一种光学相干共焦显微内镜系统,其特征在于,包括:以 OCT 结构为主体的主机模块,所述主机模块包括引导光源、波分复用器、扫频光源、光纤环形器、光纤耦合器和参考臂;以共聚焦结构为主体、通过扫描样品获得样品干涉信号,并具有共聚焦成像效果的探头成像模块;用于探测采集干涉信号,并对采集到的干涉信号进行处理运算,得到图像的综合控制处理模块;所述光纤环形器包括顺时针设置的 a、b 和 c 三个端口,引导光
70、源与波分复用器、扫频光源与光纤环形器的 a 端口、波分复用器与光纤耦合器、光纤环形器的 b 端口与光纤耦合器、光纤耦合器与参考臂、光纤耦合器与探头成像模块、波分复用器与综合控制处理模块、光纤环形器的 c 端口与综合控制处理模块之间分别通过单模光纤连接;扫频光源与综合控制处理模块连接,扫频光源控制综合控制处理模块采集干涉信号;综合控制处理模块分别与参考臂、探头成像模块连接,控制参考臂与探头成像模块调整扫描和成像的范围:引导光源发出一束光源光束,经过单模光纤耦合,波分复用器的传导,到达光纤耦合器;扫频光源发出一束光源光束,依次经过光纤环形器的 a 端口和 b 端口,传导到光纤耦合器;两束光源光束经
71、过光纤耦合器后分为第一光束和第二光束,第一光束经过参考臂处理后形成参考信号光束并原路返回到光纤耦合器,第二光束经过探头成像模块处理并对样品进行成像,得到具有共聚焦扫描成像效果的样品信号光束,样品信号光束原路返回到光纤耦合器,参考信号光束和样品信号光束在光纤耦合器中发生干涉后分别返回到波分复用器、光纤环形器的 b 端口和 c 端口,最后干涉信号被综合控制处理模块探测并采集,综合控制处理模块对干涉信号进行处理运算,快速生成具有一定深度的三维图像以及特定深度的横向截面图像。62CN2018102274952018 年 3 月 20 日一种基于曝光反馈的双相机术中荧光导航调整方法,其特征在于,具体包括
72、以下步骤:步骤 S1:所述光源发出激发光和白光,激发光和白光通过导光束传输并耦合到内窥镜中;步骤 S2:白光和激发光从内窥镜前端出射并达到被观察组织,激发光激发被观察组织发出荧光,同时,白光和激发光被观察组织发射形成可见光和激发光,荧光、可见光和激发光由内窥镜收集;步骤 S3:激发光被滤波片过滤掉,荧光和可见光透过滤波片由镜头聚焦;步骤 S4:可见光透过二向色分光镜,成像于白光相机;荧光由二向色分光镜反射,成像于荧光相机;步骤 S5:白光相机控制模块根据白光相机的图像计算白光相机的曝光参数,并生成控制指令,将指令传输到白光相机控制其曝光,白光相机控制模块同时将白光相机的曝光参数传输到荧光相机控
73、制模块;步骤 S6:荧光相机控制模块接收到白光相机的曝光参数,根据白光相机的曝光参数和荧光相机的曝光参数的关系,即可获得荧光相机的曝光参数,荧光相机控制模块将荧光相机的曝光参数生成控制指令,输入到荧光相机控制其曝光,使得在内窥镜到被观察组织的不同距离下,图像的荧光亮度值保持相对一致。CN2018102275062018 年 3 月 20 日一种基于测光反馈的术中荧光导航调整方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤 S1:激光器发出的激发光通过导光束传输并耦合到内窥镜中;步骤 S2:激发光从内窥镜前端出射并达到被观察组织,由被观察组织反射的激发光和荧光由内窥镜收集,并在镜头聚焦;步骤 S3:荧光
74、会透过二向色分光镜和长波通滤光片后成像于相机,而激发光会被二向色分光镜反射,入射到光电探测器;步骤 S4:光电探测器把激发光信号转换成电压信号输出到相机控制模块;步骤 S5:相机控制模块根据光电探测器的输出电压和相机的曝光参数之间的关系,生成曝光控制指令,并控制相机进行曝光。63CN2018104675312018 年 5 月 16 日一种荧光导航内窥镜系统,其特征在于,包括:光源,所述光源包括激发光光源和白光光源,激发光光源发出激发光,白光光源发出白光;导光束;内窥镜;用于把在被观察组织表面直接反射的激发光过滤掉的滤波片;用于将白光信号和荧光信号成像的成像镜头;把白光信号和荧光信号分开的二向
75、色分光镜;白光相机;荧光增强透镜组;荧光相机;图像处理模块;所述白光相机和荧光相机分别与图像处理模块连接;激发光和白光通过导光束传输耦合到内窥镜并照射到被观察组织;激发光照射被观察组织后,被观察组织发出荧光信号,荧光信号、由被观察组织反射的激发光和白光信号被内窥镜采集后到达滤波片,滤波片将反射的激发光过滤掉,白光信号和荧光信号在成像镜头处成像,成像后的白光信号和荧光信号由二向分光镜分光,白光信号在二向分光镜上透射,并成像在白光相机表面,获得白光图像并反馈至图像处理模块;荧光信号在二向分光镜上反射,并成像在荧光信号原成像位置,荧光增强透镜组将荧光信号原成像位置的荧光图像缩放并成像到荧光相机表面,
76、获得最终荧光图像并反馈至图像处理模块;图像处理模块将最终荧光图像和白光图像进行图像处理和算法合成,最终输出带有荧光标记的白光图像。CN2019101011122019 年 1 月 31 日一种调焦反馈型荧光导航内窥镜系统,其特征在于,包括光源,导光束,内窥镜,滤波片,透镜,荧光探测装置,二向色分光镜,调焦模块,白光相机,图像处理模块,终端显示设备;所述镜头由调焦模块带动移动;所述调焦模块与图像处理模块连接,所述荧光探测装置与图像处理模块连接,图像处理模块与终端显示设备连接;所述光源发出的激光和白光通过导光束耦合到内窥镜中,激光和白光从内窥镜前端射出并到达被观察组织,由被观察组织反射的激光、荧光
77、和白光通过内窥镜收集,激光被滤波片过滤掉,荧光和可见光透过滤波片由透镜聚焦;可见光透过二向色分光镜,成像于白光相机;荧光由二向色分光镜反射,成像于荧光探测装置;调焦模块带动透镜前后移动至准确对焦位置;在完成对焦后,调焦模块将焦点调整距离反馈到图像处理模块;图像处理模块根据调焦模块反馈的焦点调整距离计算出荧光探测装置的原始荧光图像信号所需的补偿参数,对原始荧光图像信号进行补偿;图像处理模块将进行补偿处理后的荧光图像信号输出至终端显示模块,使得在64内窥镜与被观察组织的不同工作距离下,输出的荧光图像的荧光亮度值保持一致。表 4.5.1 欧谱曼迪核心专利清单数据来源:医知桥五、发展趋势(一)面临的挑
78、战(一)面临的挑战市场竞争方面:目前硬镜市场竞争激烈,众多企业涌入,仅奥林巴斯、卡尔史托斯、迈瑞医疗三家企业就已获得 100 张注册证。一般的一次性内镜厂商和硬镜主机厂商未来可能面临更激烈的内卷化竞争。同时,国内外品牌都在抢占市场,产品销售同质化严重,企业需在竞争中突出自身优势,如建立品牌形象、提升产品差异化等,才能在市场中站稳脚跟。技术突破方面:硬镜的核心技术如光学镜体部分,存在较高技术壁垒。像镜面防雾、耐高温高压、4k 高分辨率、镀膜工艺以及荧光镜体的特殊光学结构设计等技术,国内厂商掌握程度与海外专业制造商有差距,自主研发难度大且成本高。此外,依赖进口供应商还存在供应链安全问题,且部分供应
79、商有排他合作,限制国内主机厂商出海。政策与报销方面:先进的硬镜系统市场增长可能受限于某些地区内窥镜程序报销政策不足。报销环境对医疗保健提供者采购新设备的财务可行性影响重大,预算受限的医院和医疗设施,即便认可硬镜的临床益处,也可能因报销率不足或不一致,而犹豫是否投资先进的硬镜系统。市场培育方面:尽管硬镜应用领域在不断拓展,但进入新的应用65领域或开拓新的市场(如外视镜市场)时,需要时间和资源进行市场培育,让终端用户(医生和患者)了解和接受新技术、新设备,这个过程繁琐且具有一定难度。(二)硬镜行业发展趋势(二)硬镜行业发展趋势1.材料创新趋势高透光率与低色散光学材料:为实现更清晰、精准的成像效果,
80、研发新型高透光率且低色散的光学材料成为趋势。传统光学玻璃在光线传输过程中存在一定程度的损耗和色散现象,影响图像质量。未来,类似氟化物玻璃、硫系玻璃等具有优异光学性能的材料有望被应用于硬性内窥镜的镜头制作。这些材料能够有效减少光线散射,提高成像分辨率,使医生在检查过程中能够更清晰地观察到病变组织的细微特征,为准确诊断提供有力支持。高强度、轻量化结构材料:硬性内窥镜需要具备足够的强度以保证在复杂的人体腔道环境中稳定工作,同时又要尽可能轻量化,减轻医生操作负担并降低对患者的潜在损伤。新型高强度合金材料,如钛合金的改良品种,凭借其高强度、低密度以及良好的耐腐蚀性,将在硬性内窥镜的镜身结构制造中得到更广
81、泛应用。此外,高性能复合材料,如碳纤维增强复合材料,因其出色的强度重量比,也可能成为构建内窥镜主体结构的理想选择,助力实现设备的小型化与便携化。生物相容性与抗菌材料:由于硬性内窥镜直接接触人体组织,材料的生物相容性至关重要。未来,会开发出生物相容性更好的聚合物材料,减少与人体组织的排斥反应。同时,为降低交叉感染风险,具66备抗菌性能的材料将被用于内窥镜的表面处理或整体制造。例如,含有银离子、纳米抗菌颗粒的材料,能够有效抑制细菌、病毒等微生物的滋生,保障患者的安全,推动硬性内窥镜在临床应用中的安全性提升。可降解与环保材料:随着环保意识的增强,硬性内窥镜领域也将关注材料的可持续性。在一些一次性使用
82、的内窥镜部件中,可降解材料的应用将逐渐增多。这类材料在完成使命后,能够在自然环境或人体特定环境中自行分解,减少医疗废弃物的产生。比如,聚乳酸(PLA)等可降解聚合物材料,有望替代传统不可降解塑料,用于制造内窥镜的一次性外壳、导管等部件,实现医疗设备的绿色发展。2.设计优化趋势高分辨率与广视角光学系统设计:为给医生提供更清晰、全面的视野,硬性内窥镜的光学系统将朝着高分辨率与广视角方向优化。一方面,采用先进的镜头组设计,结合非球面镜片等技术,减少像差和畸变,提高成像的清晰度和准确性。另一方面,通过优化光学结构,扩大视场角,使医生能够一次性观察到更大范围的组织区域,减少检查盲区,提升诊断效率。例如,
83、在一些复杂的手术场景中,广视角的内窥镜能够让医生更全面地了解病变周围的解剖结构,降低手术风险。小型化与微型化设计:随着医疗技术向微创方向发展,对硬性内窥镜小型化和微型化的需求日益迫切。在设计上,采用更精密的制造工艺,将光学元件、照明系统、图像传感器等部件进行高度集成与小型化处理。这不仅有助于减少内窥镜对人体组织的创伤,还能使其更67方便地进入一些狭小的腔道或组织间隙进行检查和治疗。比如,针对耳鼻喉科、儿科等特殊领域,微型化的硬性内窥镜能够更精准地到达病变部位,为患者提供更精准的医疗服务。人体工程学设计改进要点:从插入部管件的专利申请量来看,全球为 29265 件,中国为 18113 件。这反映
84、出对插入部设计的重视,未来将朝着更符合人体工程学方向发展,在手柄设计上,采用符合人体手部自然握持姿势的形状,增加防滑、减震设计,减少手部疲劳。同时,优化操作按钮和控制部件的布局,使医生能够更方便、快捷地进行各种操作,如焦距调节、图像采集、器械操控等。此外,还会注重内窥镜整体的重量分布和平衡设计,提高操作的稳定性,让医生能够更精准地控制内窥镜在患者体内的位置和角度。功能集成化设计:为满足临床多样化的需求,硬性内窥镜将朝着功能集成化方向发展。除了基本的照明、成像功能外,还会集成更多先进的功能模块,如激光治疗模块、组织活检模块、药物输送模块等。通过将多种功能集成在一个设备中,减少手术过程中更换器械的
85、次数,缩短手术时间,降低患者的痛苦和感染风险。例如,在进行胃肠道检查时,带有活检和激光治疗功能的硬性内窥镜可以在发现病变的同时,立即进行组织采样和病变治疗,提高治疗效率。3.智能化发展趋势智能成像与图像分析:基于图像处理的图像识别技术,全球已达20023 件专利申请,中国有 6424 件。未来硬性内窥镜会搭载更先进的人工智能算法,对采集到的图像进行实时分析。例如,能够自动识68别病变组织的类型、边界和特征,辅助医生更精准地判断病情,减少人为误判。同时,结合深度学习,随着数据量的积累,识别的准确率和效率将不断提升。个性化诊疗辅助:借助人工智能技术,通过分析患者的个体数据,如病史、身体结构特点、疾
86、病特征等,为每位患者定制专属的内窥镜检查和治疗方案。比如,针对不同患者的解剖结构,优化内窥镜的插入路径规划,提高操作的安全性和有效性,降低对患者组织的损伤风险,相关个性化定制的技术专利将不断涌现。远程操控与协作:随着 5G 等通信技术的发展,硬性内窥镜有望实现远程操控。医生可以在异地通过操作控制台,精准控制内窥镜在患者体内的动作,进行诊断和治疗。同时,还能实现多位专家远程实时会诊,共享图像和数据,共同制定治疗策略。这将打破地域限制,让优质医疗资源更广泛地覆盖,围绕远程操控的稳定性、精准性等方面的专利研发会持续增加。健康监测与预警:在使用过程中,硬性内窥镜可实时收集患者的生理数据,如组织温度、血
87、流量等。利用大数据分析技术,建立健康模型,对患者的健康状况进行持续监测。一旦发现异常指标,及时发出预警,帮助医生提前干预,预防疾病的进一步发展。围绕数据采集、传输和分析的智能化健康监测系统的专利申请也将成为趋势。设备自我诊断与维护:智能化的硬性内窥镜能够对自身的运行状态进行实时监测,通过内置的传感器收集设备的工作参数,如光学系统性能、机械部件磨损情况等。利用数据分析判断设备是否存在故障69隐患,并及时进行自我诊断和报告。这有助于提高设备的可靠性,减少停机时间,保障医疗工作的顺利进行,相关设备智能维护的专利也会逐步增多。4.市场拓展趋势新兴应用领域探索:从现有专利分布可看出,硬镜在医疗领域的应用
88、不断拓展。未来可能会向更多新兴领域发展,如美容、康复等。随着应用领域的拓展,相关专利将围绕硬镜在新领域的特殊需求进行研发,如在美容领域,对硬镜的精细操作与成像效果有更高要求。全球市场布局与竞争态势:对比全球和中国的专利申请量,可发现全球市场竞争激烈。中国在硬镜领域虽有一定发展,但与全球相比仍有差距。未来企业在全球市场布局时,需依据专利技术优势,提升产品竞争力,通过申请更多高质量专利,突破技术壁垒,抢占市场份额。5.技术突破难点与应对核心技术壁垒分析:在照明领域,光的传输中光纤相关专利申请量全球为 15392 件,中国为 4314 件。这表明光纤传输技术虽有发展,但仍存在技术壁垒,如光纤的柔韧性
89、与信号传输稳定性。在成像方面,图像传感器的前置技术也有提升空间。未来需深入分析这些核心技术壁垒,为技术突破提供方向。突破技术瓶颈的策略探讨:针对上述技术瓶颈,可通过产学研合作、加大研发投入等策略突破。从专利角度看,企业与科研机构可联合申请专利,整合资源,共同攻克技术难题,如研发新型光纤材料或70优化图像传感器前置设计,推动硬镜技术发展。研究团队医知桥医知桥为了打通医学装备知识产权创造、运用、保护、服务管理全链条痛点和堵点,在中国医学装备协会、医学装备知识产权联盟指导下,成立了“医知桥医学装备知识产权服务平台”,填补了目前国内医学装备知识产权领域服务平台的空白。“医知桥”的目标是让医生轻松做高质
90、量知识产权创新,让成果顺利作转化,让医疗机构和装备企业的知识产权获得更好保护,助力我国医学装备产业和卫生健康事业高质量发展。医装数胜医装数胜北京医装数胜科技有限公司(简称“医装数胜”)是中国医学装备协会数据服务平台,致力于“数据驱动医学装备产业创新发展”,专注医疗器械行业数据库与研究咨询服务。研究团队基于独特的行业数据资源,通过客观数据分析、调研访谈、专家论证等方法开展独立的行业分析工作。近年来,医装数胜持续服务医疗器械外资巨头、国内上市企业、细分领域龙头及成长性企业,数据和分析观点被广泛引用于政府及行业协会报告、企业增长策略方案、IPO 招股书、专精特新企业申报支撑材料及投研报告等。71特别鸣谢特别鸣谢特别鸣谢奥林巴斯、欧谱曼迪对中国硬镜市场分析及全球专利技术发展图谱报告(2024)的支持。奥林巴斯在硬镜领域久负盛名,欧谱曼迪作为国产新兴力量表现突出。双方的支持为报告的顺利完成提供了有力保障,使报告能更好地呈现硬镜市场与专利技术的发展态势。