Evolution of surgical robotics innovation in China: a patent landscape analysis, 2003-2025.

چکیده اصلی

Surgical robots are high-end medical equipment that deeply integrates surgery with mechanical engineering, control science, materials science, and information science. This study characterises the technological structure and innovation landscape of China's surgical robotics field through patent bibliometric analysis, identifying its developmental stages and weak links so as to inform research-and-development planning and industry-academia-hospital collaboration. Chinese invention patents granted in the field of surgical robotics were retrieved from the China National Key Industry Patent Information Service Platform. 8,781 patents with application years 2003-2025 were included. Descriptive and evolutionary analyses were performed across five dimensions: annual trends, International Patent Classification (IPC), innovation entities and collaboration, application fields, and key technology directions. Annual applications rose sharply from 562 in 2017 to a peak of 1,585 in 2021. The primary IPC subclass A61B34 (surgical robot systems) dominated with 4,809 patents (54.77%), followed by A61B17 (surgical instruments), A61B1 (endoscopes) and B25J9 (manipulators), whereas supporting subclasses such as image processing (G06T7, 1.29%) and force/torque measurement (G01L, 0.33%) each accounted for less than 2%. Enterprises accounted for 69.53% of first applicants and hospitals/medical institutions for only 6.49%; cross-institutional joint applications comprised merely 5.51%. Orthopaedics (712 patents), laparoscopic minimally invasive surgery (711), and percutaneous puncture/biopsy/ablation (670) were the leading application fields, with 65.66% of patents being generic-platform oriented. Among the patents with a recorded legal status, 91.5% remained in force, providing an aggregate quality indicator. Vision/imaging and display was the densest technology direction (1,984 patents, 22.59%), whereas force feedback/haptic perception (7.27%), artificial intelligence (2.59%) and single-port techniques (0.76%) remained under-represented. China's surgical robotics innovation has shifted from technology tracking to autonomous expansion, with an enterprise-led, whole-system-driven landscape largely established. Persistent weaknesses in core components and force sensing, low hospital patenting, and lagging frontier layouts call for strengthening fundamental links, medical-engineering collaboration mechanisms and differentiated technology directions.

ترجمه فارسی چکیده

ربات‌های جراحی تجهیزات پزشکی پیشرفته‌ای هستند که جراحی را با مهندسی مکانیک، علوم کنترل، علوم مواد و علوم اطلاعات ادغام می‌کنند. این مطالعه با استفاده از تحلیل کتاب‌سنجی ثبت‌های اختراع، ساختار تکنولوژیک و نقشه نوآوری در زمینه رباتیک جراحی چین را توصیف می‌کند تا مراحل توسعه و نقاط ضعف را شناسایی کرده و برنامه‌ریزی تحقیق و توسعه و همکاری صنعت-آکادمی-بیمارستان را هدایت کند. ثبت‌های اختراع اختراعات چینی در زمینه رباتیک جراحی از پلتفرم اطلاعات ثبت‌های اختراع صنایع کلیدی ملی چین استخراج شدند. ۸،۷۸۱ ثبت با سال‌های درخواست ۲۰۰۳-۲۰۲۵ شامل شدند. تحلیل‌های توصیفی و تکاملی در پنج بُعد انجام شد: روند سالانه، طبقه‌بندی بین‌المللی اختراع (IPC)، نهادهای نوآور و همکاری، حوزه‌های کاربردی و جهت‌های تکنولوژی کلیدی. درخواست‌های سالانه به شدت افزایش یافتند از ۵۶۲ در ۲۰۱۷ به اوج ۱،۵۸۵ در ۲۰۲۱. زیرکلاس اصلی IPC A61B34 (سیستم‌های ربات جراحی) با ۴،۸۰۹ ثبت (۵۴.۷۷٪) غالب بود، به دنبال آن A61B17 (ابزارهای جراحی)، A61B1 (انتواسکوپ‌ها) و B25J9 (دستگاه‌های دست‌ساز) قرار داشتند، در حالی که زیرکلاس‌های پشتیبانی مانند پردازش تصویر (G06T، ۱.۲۹٪) و اندازه‌گیری نیرو/گشتاور (G01L، ۰.۳۳٪) هر کدام کمتر از ۲٪ بودند. شرکت‌ها ۶۹.۵۳٪ اولین درخواست‌کنندگان و بیمارستان‌ها/مؤسسات پزشکی تنها ۶.۴۹٪ را تشکیل دادند؛ درخواست‌های مشترک بین‌نهادی تنها ۵.۵۱٪ بود. ارتوپدی (۷۱۲ ثبت)، جراحی کم‌تهاجمی لاباراتوسکوپی (۷۱۱) و سوراخ‌زنی/بیوپسی/آب‌تراشی ورودی (۶۷۰) حوزه‌های کاربردی رهبر بودند، با ۶۵.۶۶٪ ثبت‌ها متمرکز بر پلتفرم‌های عمومی. از میان ثبت‌هایی که وضعیت قانونی آن‌ها ثبت شده بود، ۹۱.۵٪ همچنان در اعتبار بودند که نشان‌دهنده یک شاخص کیفیت تجمعی است. بینش/تصویربرداری و نمایش غنی‌ترین جهت تکنولوژی (۱،۹۸۴ ثبت، ۲۲.۵۹٪) بود، در حالی که بازخورد نیرو/حس هندسی (۷.۲۷٪)، هوش مصنوعی (۲.۵۹٪) و تکنیک‌های درگاه واحد (۰.۷۶٪) همچنان کم‌نمایش بودند. نوآوری رباتیک جراحی چین از ردیابی تکنولوژی به گسترش خودمختار تغییر کرده است و نقشه‌ای مبتنی بر شرکت و محرک کل سیستم به‌طور عمده تأسیس شده است. ضعف‌های پایدار در اجزای هسته‌ای و حس نیرو، ثبت‌های پایین بیمارستانی و چیدمان‌های جبهه‌ای عقب‌مانده نیازمند تقویت پیوندهای بنیادی، مکانیزم‌های همکاری پزشکی-مهندسی و جهت‌های تکنولوژی متمایز است.

متن کامل اصلی