Научная статья на тему 'Оценка перспектив развития медицинской робототехники в р оссии в проекции патентного анализа'

Оценка перспектив развития медицинской робототехники в р оссии в проекции патентного анализа Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
1064
176
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РОБОТОАССИСТИРУЮЩАЯ ХИРУРГИЯ / ЭКЗОСКЕЛЕТЫ ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ ЛЮДЕЙ С НАРУШЕНИЯМИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИДЕРЫ / КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ / НАУКОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / ПАТЕНТНЫЙ АНАЛИЗ / ROBOT-ASSISTED SURGERY / ROBOTS-EXOSKELETONS FOR REHABILITATION OF PEOPLE WITH MUSCOLOSKELETAL DISORDERS / TECHNOLOGY LEADERS / COMPETITIVE ABILITY / SCIENTOMETRIC ANALYSIS / PATENT ANALYSIS

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Цветкова Л.А., Черченко О.В., Шептунов С.А.

Представлены результаты анализа публикационной и патентной активности по двум наиболее активно развивающимся направлениям отрасли медицинской робототехники: роботы-экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, роботоассистирующая хирургия. Выявлено несоответствие структуры глобальных и национальных публикационного и патентного потоков. Отмечены недостатки зарубежных разработок по роботоассистирующей хирургии, которые создают предпосылки для продвижения импортозамещающих разработок отечественных инженеров

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Estimation of perspectives of t medical robotics developmenin Russia in the projection of the patent analysis

There was analysed the publication and patent activity with regard to two actively developing areas in the field of medical robototronics: robots-exoskeletons for rehabilitation of people with muscoloskeletal disorders and robot-assisted surgery. There was identified discrepancy in the structure of global and national publication and patent flows. There were revealed disadvantages of foreign innovations on robot-assisted surgery, which create prerequisites for promoting import-substituting innovations of domestic engineers

Текст научной работы на тему «Оценка перспектив развития медицинской робототехники в р оссии в проекции патентного анализа»

МеЙНСТрИМ www.idmz.ru к es!

2015, № 3

л. А. ЦВЕТКОВА,

с.н.с. ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России О. В. ЧЕРЧЕНКО,

н.с. ФГБНУ «Дирекция НТП» Минобрнауки России с. А. ШЕПТУНОВ,

директор Института конструкторско-технологической информатики РАН

оценка перспектив развития медицинской робототехники в россии в проекции библиометрического и патентного анализа

УДК 615.47:001

Цветкова Л. А., Черченко О. В, Шептунов С. А. Оценка перспектив развития медицинской робототехники в России в проекции библиометрического и патентного анализа (ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России, ФГБНУ «Дирекция НТП» Минобрнауки России, Институт конструкторско-технологической информатики РАН, г. Москва, Россия)

Аннотация. Представлены результаты анализа публикационной и патентной активности по двум наиболее активно развивающимся направлениям отрасли медицинской робототехники: роботы-экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, роботоассистирующая хирургия. Выявлено несоответствие структуры глобальных и национальных публикационного и патентного потоков. Отмечены недостатки зарубежных разработок по роботоассистирующей хирургии, которые создают предпосылки для продвижения импортозамещающих разработок отечественных инженеров.

Ключевые слова: роботоассистирующая хирургия, экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, технологические лидеры, конкурентоспособность, наукометрический анализ, патентный анализ.

UDK 615.47:001

Tsvetkova L.A., Cherchenko O.V., Sheptunov S.A. Estimation of perspectives of t medical robotics developmenin Russia in the projection of the patent analysis (Federal Research Institute for Health Care Organization and Information of the Ministry of Health and Social Development of Russian Federation, Moscow Directorate of State Scientific and Technical Programmes, Moscow, Russia; Institute for Design-Technological Informatics Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia)

Abstract. There was analysed the publication and patent activity with regard to two actively developing areas in the field of medical robototronics: robots-exoskeletons for rehabilitation of people with muscoloskeletal disorders and robot-assisted surgery. There was identified discrepancy in the structure of global and national publication and patent flows. There were revealed disadvantages of foreign innovations on robot-assisted surgery, which create prerequisites for promoting import-substituting innovations of domestic engineers.

Keywords: robot-assisted surgery, robots-exoskeletons for rehabilitation of people with muscoloskeletal disorders,technology leaders, competitive ability, scientometric analysis, patent analysis.

Медицинские роботы могут быть определены как электронно-механические устройства, которые частично или полностью выполняют функции человека или его отдельных органов и систем при решении различных медицинских задач [1]. Еще в 1998 г. Джозеф Эндельбергер, американский инженер и предприниматель, создавший первую в мире частную фирму по производству программируемых автоматов и получивший за это

© Л.А. Цветкова, О.В. Черченко, С.А. Шептунов, 2015 г.

и информационные

технологии

> титул «отца робототехники», представляя робота-помощника HelpMate Trackless Robotic Courier, говорил о том, что больницы - это та самая окружающая среда, которая идеально подходит для использования роботов.

Роботы, вероятнее всего, смогут создать новую добавленную стоимость в здравоохранении с помощью:

1. сокращения стоимости труда за счет выполнения определенных операций не человеком, а робототехническими средствами,

2. социальной и экономической выгоды за счет увеличения самостоятельности и социальной активности людей, нуждающихся в специализированном уходе,

3. увеличения качества ухода, осуществляемого робототехническими системами (роботы могут выполнять более тонкие манипуляции и осуществлять повторяющиеся действия с большей степенью точности, чем человек),

4. выполнения операций, которые человек осуществить не может, в том числе в хирургии, из-за ограничений в размерах или необходимости повышенной точности выполняемых операций.

Медицинские устройства в стоимостном выражении занимают основную часть рынка про-

фессиональных сервисных роботов. К этому сегменту относятся роботизированные хирургические комплексы, аппараты для лучевой терапии и устройства для реабилитации пациентов. По данным аналитического обзора РВК [2], объем продаж подобных устройств составил 1,45 млрд. долларов США, или 41% от стоимости всех профессиональных роботов, проданных в 2013 году, без учета военных систем.

Аналитики прогнозируют стремительный рост рынка роботизированных устройств медицинского назначения уже в ближайшие годы. В различных прогнозах объем глобального рынка медицинских робототехнических систем к 2018 г. оценивают в диапазоне от $13,6 млрд. [3] до $18 млрд. [4], а к 2020 г. он скорее всего достигнет более чем $20 млрд. при темпах годового роста в 12-12.6%.

Ожидается, что самую большую долю доходов составят хирургические роботы.

По данным совокупного прогноза Wintergreen Research, BCC Research, Global Data, предположительный объем рынка роботизированных хирургических систем (без учета комплектующих и расходных материалов, без учета радиохирургии) к 2025 г. составит 6,6 млрд. долл. США (рис. 1).

6626 г 7000

6000

■ 5000 4000

■ 3000 2000 1000

0,07

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 Совокупный прогноз ^^НТемп роста рынка

Рис. 1. Прогноз мирового рынка роботизированных хирургических систем (без учета систем для радиохирургии). источник: Wintergreen Research, BCC Research, Global Data.

2015, № 3

Отдельным сектором на общем рынке медицинского оборудования станет рынок экзо-скелетов, по которому ожидают еще больший рост. Согласно исследованию «Реабилитационные роботы: рынок акций, стратегии и прогнозы по всему миру с 2015 по 2021 год» от Wintergreen Research, опубликованному в Research and Markets, объем рынка медицинских реабилитационных роботов и механизмов в 2014 составлял $203 300 000 и по прогнозам к 2021 г. достигнет прибыли в $1,1 млрд. [5].

Целью настоящего исследования было на основе данных многокритериального наукометрического и патентного анализа определить актуальный уровень и основные тренды научно-технологического развития медицинской робототехники в мире, а также оценить конкурентоспособность научно-технологических заделов и позицию России на этом технологическом рынке.

Анализ исследовательской активности по выделенным направлениям в мире и в России проводился с использованием одного из самых авторитетных источников аналитической информации о ключевых научных исследованиях в мире БД Web of Science Core Collection (WoS) компании Tomson@Reuters.

В качестве инструментов анализа при определении наиболее быстрорастущих «узких» научных тематик в рамках выделенных научных направлений в последние годы были использованы данные БД «Essential science indicators» (ESI) - приложения БД WoS, анализирующие высокоцитируемый сегмент публикационного потока (Highly Cited Papers), -исследовательские фронты и публикации горячего цитирования (Hot Papers).

Публикации, отнесенные ESI к числу высо-коцитируемых (Highly Cited Papers), представляют собой 1% от общего числа публикаций, изданных за период, включающий последние 10 лет и текущий интервал актуального года, и получавших устойчивое цитирование выше среднего мирового уровня в данной пред-

метной области на указанном временном промежутке. Стабильно высокий уровень ци-тируемости статей из категории Highly Cited Papers, с точки зрения разработчиков ESI, дает возможность определить эти публикации в качестве эталона исследовательской деятельности.

Публикации горячего цитирования представляют собой статьи с максимально высокой цитируемостью, опубликованные в течение последних двух лет, которые получили аномально высокое число ссылок за два последних месяца. В среднем, число статей с максимальным цитированием не превышает 0,1% от общего числа всех цитируемых в ESI публикаций.

Исследовательский фронт ESI - это группа высокоцитируемых публикаций, которая вычленяется методом кластерного анализа и объединяется по тематическому признаку на основе ко-цитирования; в исследовательский фронт попадают те статьи, которые сами получали высокое цитирование и для которых одновременно был отмечен высокий уровень взаимного цитирования.

Патентный анализ проводился с использованием патентной базы данных ORBIT.

Наукометрический и патентный анализы были выполнены за период с 1995 по 2015 гг.

Для определения потенциала индустриализации исследуемых направлений и конкурентоспособности российских технологических заделов в данном исследовании использовалась авторская методология многокритериального патентного анализа рабочей группы под руководством Кураковой Н. Г. [7], которая включает оценку динамики патентной активности в мире по направлению, оценку распределения патентных документов по их статусу, оценку доли заявок на изобретения в сопоставлении с долей выданных патентов и другие показатели.

Данные проведенного нами анализа наиболее цитируемого сегмента публикаций по

>

и информационные

технологии

робототехнике, отраженного в аналитической БД ESI, показал, что в мировом профессиональном сообществе идёт активное накопление идей, результатов экспериментов, поиск наиболее эффективных подходов в области исследований и разработок, связанных с использованием роботов в медицине. Из 14-и фронтов исследований, сформирован-

ных в робототехнике, 9 фронтов обсуждают результаты исследований в данной области (табл. 1). Важно отметить, что единственная обнаруженная нами статья по робототехнике, отнесенная системой ESI к категории «горячего цитирования» (Hot Papers), также связана с разработками роботов для здравоохранения.

Таблица 1

Фронты исследований по направлению «роботы медицинского назначения»

(данные ESI, актуальные на 13.09.2014 г.)

Количество Количество

Фронты исследований публикаций, цитирований

формирующих фронт публикаций

1 ZERO ISCHEMIA ANATOMICAL PARTIAL 21 3,411

NEPHRECTOMY; ZERO ISCHEMIA PARTIAL NEPHRECTOMY; LAPAROSCOPIC PARTIAL NEPHRECTOMY; ROBOT ASSISTED PARTIAL NEPHRECTOMY; OPEN PARTIAL NEPHRECTOMY CLINICAL MEDICINE

2 FUZZY LYAPUNOV STABILITY ANALYSIS; 30 1,186

AUTONOMOUS LOW-COST BIPED MOBILE SURVEILLANCE ROBOT; NONLINEAR STRUCTURAL SYSTEMS; BIPED INTELLIGENT ROBOT; NEURAL-NETWORK FUZZY CONTROL CLINICAL MEDICINE

3 ROBOT-ASSISTED LAPAROSCOPIC RADICAL 5 1,000

PROSTATECTOMY; MINIMALLY INVASIVE

RADICAL PROSTATECTOMY; OPEN RADICAL

PROSTATECTOMY; ROBOT-ASSISTED RADICAL

PROSTATECTOMY; OPEN RETROPUBIC

CLINICAL MEDICINE

ROBOT-ASSISTED RADICAL PROSTATECTOMY; 420

OPEN RADICAL PROSTATECTOMY; ROBOTIC

PROSTATECTOMY; REPORTING POTENCY 7

RATES; META-ANALYSIS COMPARING 7

RETROPUBIC

CLINICAL MEDICINE

4

5 ROBOT-ASSISTED THERAPY; STROKE; UPPER 2 387

LIMB RECOVERY; LONG-TERM UPPER-LIMB

IMPAIRMENT; SYSTEMATIC

CLINICAL MEDICINE

2015, № 3

Таблица J, продолжение

Количество Количество

Фронты исследований публикаций, цитирований

формирующих фронт публикаций

6 LAPAROSCOPIC DISTAL PANCREATECTOMY; 5 371

ROBOT-ASSISTED MINIMALLY INVASIVE DISTAL PANCREATECTOMY; DISTAL PANCREATECTOMY (DISPACT); LAPAROSCOPIC TECHNIQUE; TOTAL LAPAROSCOPIC PANCREATICODUODENECTOMY FEASIBILITY CLINICAL MEDICINE

7 ROBOTIC ASSISTED RADICAL CYSTECTOMY; 3 339

OPEN RADICAL CYSTECTOMY; PILOT

PROSPECTIVE RANDOMIZED CLINICAL TRIAL;

RADICAL CYSTECTOMY; BLADDER CANCER

CLINICAL MEDICINE

8 PELVIC ORGAN PROLAPSE; VAGINAL 2 78

PROLAPSE; ABDOMINAL SACROCOLPOPEXY; ROBOTIC SACROCOLPOPEXY; LONG-TERM OUTCOMES

CLINICAL MEDICINE

9 LAPAROSCOPIC HYSTERECTOMY; ROBOTIC 2 53

HYSTERECTOMY; BENIGN GYNECOLOGIC

DISEASE; ROBOTICALLY ASSISTED; LEARNING

CURVE

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

CLINICAL MEDICINE

Анализ наиболее цитируемого сегмента публикаций по медицинской робототехнике, индексируемых WoS (Highly Cited Papers) и фронтов исследований, позволил выделить следующие наиболее быстрорастущие «узкие» научные тематики в рамках научного направления в последние годы:

• технологии роботоассистирующей хирургии;

• разработка робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций.

Чтобы выявить наличие российских разработок по двум наиболее активно развивающимся направлениям медицинской робототехники и определить их конкурентоспособность в области медицинской робототехники, мы провели их более подробный библиометриче-ский и патентно-конъюнктурный анализ.

Технологии создания робота-экзоскеле-та для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций

Экзоскелет - внешний каркас, позволяющий облегчить человеку выполнение опорно-двигательных функций. В медицине так называют устройства, которые могли бы использовать люди с ограниченными физическими возможностями для обеспечения движения за счет поддержки, а также для регулярных тренировок, направленных на восстановление утраченной подвижности.

Динамичный рост мирового публикационного потока по данному направлению, индексируемый БД Web of Science, свидетельствует о высоком интересе научного сообщества к исследованиям и разработкам, связанным с созданием реабилитационных

и информационные

технологии

140 120 100 80 60 40 20 0

14 со со

ООО ООО

О CN СО ^

0000 00000

Ю Ю ОО о 0000 00

00000000 2222222222222222

Рис. 2. динамика публикационной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» (по данным Web of Science Core Collection на 25.03.2015 г.).

Distribution of search results by Publication years

Publication years

Рис. 3. динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» (по данным Orbit на 25.03.2015 г.).

2015, № 3

J

Distribution of search results by Publication years

88

95 92 142

66 74

51 36 1-1 36 29 ■_. 25 22 28 з —6— ^ F9H i' ^РРРЯИЧ^^Тг^ ,7 21 21 42 12 78 3 50

20 11 22

Publication years

300

240

60

0

Рис. 4. распределение патентных документов по правовому статусу по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций»

(по данным Orbit на 25.03.2015 г.).

роботов-экзоскелетов, а сравнительно небольшой объем публикационного потока указывает на то, что направление находится еще в начале формирования (рис. 2).

Странами-лидерами по количеству статей в мире являются США, Китай, Италия. На долю России приходится лишь 0,1% общемирового публикационного потока.

Анализ патентной активности по направлению «Технологии создания робота-экзоске-лета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» позволяет говорить о высокой динамичности роста числа предлагаемых технологических решений (рис. 3). Обращает на себя внимание рост количества заявок на изобретения, число которых превосходит количество действующих патентов, что является одним из признаков значительного потенциала индустриализации направления (рис. 3).

Драйверами направления являются США, Китай и Республика Корея. Именно между этими странами, скорее всего, и развернется борьба за будущие нишевые рынки, созданные устройствами такого функционального назначения. Данные БД Orbit (рис. 5) визуализируют в проекции патентного анализа технологическое лидерство этих трех стран.

Россия находится на 11-ом месте по количеству патентов, полученных резидентами страны, однако доля национальных патентов составляет всего 1% от общемировой по данному направлению (рис. 6).

Анализ распределения патентов по годам позволил зафиксировать смену мирового технологического лидера. Как следует из данных, представленных на рис. 6, до 2006 г. в развитии технологий создания робота-экзоскелета принимает участие несколько индустриально развитых стран, особенно выделяется иссле-

и информационные

технологии

>

Рис. 5. распределение патентов по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» по странам приоритета (по данным Orbit на 25.03.2015 г.).

Рис. 6. динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» в разных странах по приоритету (по данным Orbit на 25.03.2015 г.).

довательская и изобретательская активность США. Однако с 2006 г. Китай начинает наращивать активность патентования национальных технических решений и к 2012 г. становится очевидным мировым технологическим лидером. Республика Корея также демонстрирует рост патентной активности с 2007 г. К сожалению, научно-технологические заделы России в течение с 2007 по 2013 гг. не отражены и не защищены сколь-нибудь заметным числом патентов (рис. 6).

Среди патентов РФ по технологиям создания робота-экзоскелета 65% выданы резиден-

2015, № 3

там страны, более трети патентов РФ получены нерезидентами.

В таблице 2 представлены топ-10 патентообладателей мира, имеющих самые крупные портфели патентов по направлению. В рейтинге преобладают университеты, что указывает на сохраняющуюся интенсивную исследовательскую деятельность по созданию робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций. Первые четыре позиции рейтинга занимают университеты Китая.

Таблица 2

топ 10 патентообладателей мира по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций» (по данным Orbit на 25.03.2015 г.).

Патентообладатели Количество патентов

ZHEJIANG UNIVERSITY 40

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 25

UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY OF CHINA 18

HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 17

EKSO BIONICS 17

UNIVERSITY OF CALIFORNIA 14

SOGANG UNIVERSITY INDUSTRY-UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION 12

SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY 11

BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 10

UNIVERSITY OF SHANGHAI FOR SCIENCE & TECHNOLOGY 9

Большая часть патентов с российским приоритетом принадлежит Московскому государственному университету имени М. В. Ломоносова (45%).

При такой расстановке сил у России еще есть шансы включиться в освоение зарождающегося рынка технологий создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, однако следует иметь в виду наличие мощного конкурента в лице Китая, который наравне с США лидирует и по исследовательской активности

в данной области, а отсутствие у России серьезных исследовательских и технологических заделов делает эту задачу трудновыполнимой.

Технологии роботоассистирующей хирургии

Роботоассистирующая хирургия - последнее достижение лапароскопической техники и малоинвазивной хирургии, подразумевающее наименьшую хирургическую травму и снижение болевых ощущений у пациента.

Существует целый ряд преимуществ робо-тоассистирующей хирургии, которые говорят

>

и информационные

технологии

о том, что широкое распространение технологии вывело бы хирургию в целом на новый уровень:

• принципиальное изменение работы хирурга с предоставлением большого спектра возможностей,

• улучшенная 3D визуализация анатомических структур, особенно сосудисто-нервных пучков,

• обеспечение гарантии выполнения операций высокого качества молодыми специалистами после прохождения специализированного курса обучения,

• выполнение высококачественных операций в тех анатомических областях, где ранее было невозможно осуществить малоинвазив-ное вмешательство,

• отсутствие тремора, тщательное и «бережное» иссечение тканей,

• минимальная тракация и смещение соседних органов.

Исследовательская активность по направлению «роботоассистирующая хирургия», согласно данным Web of Science Core Collection, стабильно растет в течение последних двадцати лет (рис. 7).

Рис. 7. динамика публикационной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Web of Science Core Collection на 24.03.2015 г.).

Публикационными лидерами являются США, Германия и Япония, доля российских публикаций в международном сегменте публикационного потока по исследуемому направлению крайне незначительна и составля-

ет всего 0,1% от общемирового потока (41-ое место в мире).

Активность патентования технологических решений по исследуемому направлению также экспоненциально растет (рис. 8).

МеЙНСТрИМ_www.idmz.ru . "!

2015, № 3 *

Рис. 8. динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.03.2015 г.).

Количество ежегодно выдаваемых патентов пока невелико, однако число подаваемых заявок на изобретения, связанные

с технологиями роботоассистирующей хирургии, начиная с 2009 г. ежегодно растет (рис. 9).

Distribution of search results by Publication years

-

195 162

— 202

173 168 205 232 246 222 373

51 56 38 41 51 80 99 95 112 103 17 29 51 48 81 182 20 63

р— | 14 | 17 |4 17 | 21 off5 cAb # # #6 #0 / Public ation y ears <9 / 25 18 / <4^ <5 /

□ Недействующие [Ц Заявки

Рис. 9. распределение патентных документов по правовому статусу по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.03.2015 г.).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

>

60С

480

36С

240

0

Действующие

и информационные

технологии

К числу технологических лидеров направления следует отнести США, Республику Корею, Китай (рис. 10). США указаны в качестве страны приоритета в половине патентных документов, выданных по данному направлению.

С 1995 г. США сохраняет лидерство как страна приоритета, демонстрируя стабильно высокую патентную активность по направлению за весь двадцатилетний период наблюдения. Начиная с 2006 г. в борьбу за рынок технологий роботоассистирующей хирургии активно включились Ю. Корея и Китай (рис. 11).

Доля патентов, полученных резидентами России, составляет всего 1.91% от общеми-

рового числа патентных документов по данному направлению. С этим показателем РФ занимает 8-ое месте, однако от Китая, занимающего третью позицию в рейтинге патентного портфолио, Россия отстает в 6,7 раза (рис. 10). Всего на решения в области технологий роботоассистирующей хирургии выдано 64 патента РФ, из которых 40 принадлежат российским заявителям. Анализ распределения патентов, выданных в РФ, по странам приоритета показал, что на долю нерезидентов приходится 37,5% выданных в РФ патентов, большая часть которых выдана компаниям США (рис. 12).

Рис. 10. распределение патентов по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» по странам приоритета (по данным Orbit на 24.03.2015 г.).

2015, № 3

Рис. 11. динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» в разных странах по приоритету (по данным Orbit на 24.03.2015 г.).

Рис. 12. распределение патентов, выданных в рФ по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» по странам приоритета (по данным Orbit на 24.03.2015 г.).

>

и информационные

технологии

В табл. 3 представлены топ 10 патентообладателей в мире по направлению робото-ассистирующей хирургии.

Таблица 3.

топ 10 патентообладателей мира по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.02.2015 г.)

Патентообладатель Количество патентов

1. INTUITIVE SURGICAL 246

2. ETERNE 70

3. ETHICON ENDO SURGERY 45

4. MEERE 40

5. SAMSUNG ELECTRONICS 39

6. HANSEN MEDICAL 39

7. JOHNS HOPKINS UNIVERSITY 30

8. DEUTSCH ZENTR LUFT & RAUMFAHRT 25

9. TIANJIN UNIVERSITY 24

10. OPERATIONS INTUITIVE SURGICAL 23

Абсолютным лидером среди них является компания Intuitive Surgical (США), ставшая разработчиком системы «Da Vinci». Патентное портфолио компании сильно усложнило развитие рынка роботоассистирующей хирургии, поскольку закрыло принципиальные конструктивные решения и элементы хирургического робота. Но, как видно на примере Китая и Республики Кореи, новые технологические решения все же могут быть найдены и в условиях активно развертывающейся технологии с очевидным монополистом.

Компания ETHICON ENDO SURGERY, занимающая третью позицию рейтинга, получила 4 патента РФ.

Российские патентообладатели по направлению «Технологии роботоассистирующей хирургии» представлены компаниями и университетами, имеющими по 1-2 патента.

Заключение

Представленные данные не позволяют охарактеризовать научно-технологические заделы РФ в области роботов-экзоскелетов для реабилитации людей с нарушениями опор-

но-двигательных функций и роботоассистирующей хирургии как конкурентоспособные. К сожалению, не удалось обнаружить патентов отечественных технологических компаний, свидетельствующих о готовности последних предлагать серийную продукцию не только на глобальный, но и на внутренний рынок.

Между тем темпы роста мирового рынка роботов-хирургов позволяют охарактеризовать его как новый и динамично растущий. Поэтому у российских разработчиков есть все шансы занять нишевые рынки. Необходимость новых российских разработок по роботизированной хирургии обусловлена и целым рядом недостатков в используемой в мире системы «Da Vinci»:

• отсутствие у хирурга тактильных ощущений,

• большой вес и габарит системы,

• длительный период подготовки к операции,

• отсутствие системы сопровождения до цели (места патологии),

• маленький угол обзора (отсутствие периферийного зрения) у оператора консоли хирурга,

• использование одного механизма для выполнения разных движений,

МеЙНСТрИМ_www.idmz.ru .

2015, № 3 *

• длительная установка троакаров по сравнению со стандартными лапароскопическими операциями,

• отсутствие контакта с пациентом,

• отсутствие 3D зрения у доктора, ассистирующего непосредственно возле пациента.

Кроме вышеперечисленных направлений технологического развития этих систем, следует особо отметить стоимостные характеристики системы «Da Vinci» и отдельных инструментов и аксессуаров (средняя стоимость одного комплекса - 3 млн. евро). Подготовка персонала к работе с системой

возможна исключительно за рубежом. Большой проблемой является техническая поддержка и обслуживание системы на территории России.

Все отмеченные недостатки создают отличные предпосылки для продвижения импортозамещающих разработок отечественных инженеров, а значит, включение технологий создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций и роботоассистирующей хирургии в число приоритетов научно-технологического развития России.

ЛИТЕРАТУРА

1. Краевский С.В., Рогаткин ДА. (2010) Медицинская робототехника: первые шаги медицинских роботов//Технологии живых систем. т. 7. № 4. С. 3-14.

2. Экспертно-аналитический отчет «Потенциал российских инноваций на рынке систем автоматизации и робототехники». 2014. Отчет подготовлен ООО «Ларза» по заказу ОАО «РВК». -http://www.rusventure.ru/ru/programm/analytics/docs/Otchet_robot-FINAL%20291014.pdf.

3. Transparency Market Research. Medical Robotic Systems Market (Surgical Robots, Non-Invasive Radiosurgery Robotic Systems, Prosthetics and Exoskeletons, Assistive and Rehabilitation Robots, Non-Medical Robotics in Hospitals and Emergency Response Robotic Systems) - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends and Forecast 2012-2018. - http://www.transparencymarketresearch. com/medical-robotic-systems.html.

4. Could Titan Medical Storm The Robotic Surgery Market? March 27th, 2014 by Alpha Deal Group LLC . - http://alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/titan-storm-robotic-surgery-market/#

5. Рынок реабилитационных роботов до 2021 года - http://robolovers.ru/robots/post/783338/ rynok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/.

6. Engelberger, J.F. (1993) Health-care robotics goes commercial - The HelpMate//Robotica. № 11. P. 517-523.

7. Куракова Н. Г., Зинов В. Г., Цветкова Л. А., Ерёмченко О. А., Комарова А.В, Комаров В. М, Сорокина А. В., Павлов П. Н, Коцюбинский В. А. (2014) Модель науки «быстрого реагирования» в Российской Федерации: методология и организация//Издательский дом «Дело» РАНХиГС. 160 с.

8. Куракова Н. Г., Зинов В. Г., Цветкова Л. А., Ерёмченко О. А, Комарова А. В., Комаров В. М, Сорокина А. В., Павлов П. Н, Коцюбинский В. А. (2014) Национальная научно-технологическая политика «быстрого реагирования»: рекомендации для России. Аналитический доклад//Изда-тельский дом «Дело» РАНХиГС. 160 с.

9. Healthcare Robotics: 2014. Leading Robotics Companies, Their Technology, Markets and Future. Table of contents. July, 2014. http://www.roboticsbusinessreview.com/research/report/healthcare_ robotics_2014.

10. Колонтарев К. Б., Пушкарь Д. Ю, Говоров А. В., Шептунов С. А. (2014) История развития ро-ботических технологий в медицине// Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. № 4 (32). С. 125-140.

>

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.