達文西醫療手臂主要包含機械手臂、3D內視鏡及控制器，其中以機械手臂最為重要，需能完成手術中極精細的動作，而3D內視鏡則是需要超高解析度的畫質，以協助醫師透過控制器達到準確的操作1；由於達文西醫療手臂能在狹小的空間自由活動，引發的傷口比較小，故有出血少、復原快、低感染等優勢，目前應用最廣泛的手術以婦產科及泌尿科最多2。
資料來源：康健（2017）
近幾年，醫療產業中已大量引用達文西醫療手臂，其中以歐美最多，亞洲則以日本發展最快，全球每年約完成45萬件手術。因此，本文透過關鍵字「Minimally invasive surgery、operation、surgical、surgery、manipulator、mechanical arm、robotic arm」及IPC「A61B、B25J3」等，初探全球與達文西醫療手臂相關的專利技術佈局概況。
一、全球達文西醫療手臂相關市場概況
近年全球達文西醫療手臂之相關技術生命週期(三年期/一年為期)概況顯示，該技術生命週期分析出依據專利申請數量與專利申請權人數隨時間之消長，觀察達文西醫療手臂產業所處之技術生命週期階段，如為：技術萌芽期、成長期、成熟期或是衰退期等。
如圖一之技術生命週期概況(三年期)顯示，橫軸為專利權人的投入量，縱軸為專利件數的申請量。相關專利的研發投入量自1997-1999年逐漸成長，2015-2017年專利投入量最為活絡，專利申請件數達1,426件，專利申請人數達198人。
圖一 近年全球達文西醫療手臂之相關技術生命週期概況(三年期)
另外，針對一年期之技術生命週期圖顯示，相關專利申請件數於2006年開始突破190餘件，並於2016年達到高峰，約為578件，專利投入人數則是於2017年最多，達114人，客觀推論產業目前處於成長期。
近年全球達文西醫療手臂之相關專利概況如圖三顯示，相關技術的申請量2006年是個分水嶺，在此之前申請件數皆少於100件，之後才逐漸成長，最終於2016年達到最高點，約為570餘件，至此之後，專利申請件數則開始下降；專利公開/公告數量在2009年加速成長並於2018年達到高點，約為880餘件。
(一)達文西醫療手臂近年專利申請與獲證資訊
全球達文西醫療手臂之專利申請與獲證數量如圖四所示，歷年專利申請數量約為5,201件，其中已獲證的發明專利約2,397件，獲證率達46%。
(二)全球前五大達文西醫療手臂之專利佈局國家或屬地
全球前五大達文西醫療手臂之專利佈局國家或屬地如圖五所示，其中以US(美國)為最大屬地，占比達32.63%，餘依序為EP(歐洲專利局)、JP(日本)、CN(中國)及WO(世界智慧財產局)。
二、達文西醫療手臂之專利技術分佈概況
達文西醫療手臂之專利技術與應用分佈之大分類如下圖六所示，自環狀圖由右至左的色塊比例得知，該技術主要涉及medical manipulator(醫療機械臂)、assembly(部件)、joint(關節)、robot(機器人)、image(圖像)、platform(平台)、mechanical arm(機械臂)、torque(扭矩)、bone(骨)、simulation(模擬)等。且由此分析顯示，該技術亦為達文西醫療手臂之核心佈局的前十大技術與應用主軸，並於圖七顯示技術申請量最多的領域中之TOP 5申請權人。
圖七 於TOP1技術領域中TOP 5申請權人
上述之達文西醫療手臂主要技術涉及領域(細項分類)，可配合下圖八之等高線圖相互比對，分析更細節之技術應用發展，並以高峰表示技術佈局之多寡。探勘近年專利技術的發展主要落在醫療機械手臂、結構、手術過程的影像顯示、治療檢測及驅動器等。
三、全球達文西醫療手臂相關產業之所屬競爭者分析
(一)相關所屬競爭者之技術佈局
根據圖九及圖十顯示投入該產業技術之標的公司，如INTUITIVE SURGICAL INC以綠色圓點標註，OLYMPUS CORP以藍色圓點標註，MAKO SURGICAL CORP以紅色圓點標註，可看出相關標的公司於達文西醫療手臂相關技術之分佈概況。
圖十 相關標的公司佈局達文西醫療手臂之技術領域
(二)相關所屬競爭者之引證分析
下表顯示達文西醫療手臂相關領域中，產業競爭者之TOP 5平均引證分析，其中包含被引證數(Forward Citation)與引證數(Backward Citation)。若以次數為基準，被引證次數及引證次數最多者皆為INTUITIVE SURGICAL INC，分別達25,018次及27,042次。
| 表一 產業競爭者之TOP 5平均被引證/引證分析 | |||
| Forward Citation | |||
| Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg citation |
| INTUITIVE SURGICAL INC | 1,361 | 25,018 | 18.38 |
| TOSHIBA KK | 114 | 6,011 | 52.73 |
| TERUMO CORP | 148 | 3,919 | 26.48 |
| OLYMPUS CORP | 621 | 2,231 | 3.59 |
| STRYKER CORP | 164 | 1,338 | 8.16 |
| 表一 產業競爭者之TOP 5平均被引證/引證分析 | |||
| Backward Citation | |||
| Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg citation |
| INTUITIVE SURGICAL INC | 1,361 | 27,042 | 20.09 |
| STRYKER CORP | 164 | 7813 | 47.64 |
| OLYMPUS CORP | 621 | 7114 | 11.46 |
| TERUMO CORP | 148 | 1040 | 7.03 |
| TOSHIBA KK | 114 | 896 | 7.86 |
四、合作專利分類(CPC)與國際分類號(IPC)分析
(一)全球前五大之達文西醫療手臂之CPC4技術分類號分佈
如圖十一和表二所示，達文西醫療手臂相關技術中，主要CPC技術分類號主要為A61B組群，包含A61B 34/30、A61B 34/37、A61B 34/70、A61B 34/71及A61B 2034/305。
該些技術涉及手術機器人、手術的操作器、遠端、腕部機構細節等。再者，透過CPC技術分類號的分析，提供給相關技術領域研發者，可利用此分類號更有效率地縮短前案的檢索搜尋，或比較相關前案技術特徵的時間。
資料來源：各國專利局資料庫，華淵公司整理
| 表二 CPC技術分類號之詳細說明 | |
| CPC | Definition |
| A61B 34/30 | Surgical robots |
| A61B 34/37 | Master-slave robots |
| A61B 34/70 | Manipulators specially adapted for use in surgery |
| A61B 34/71 | Manipulators operated by drive cable mechanisms |
| A61B 2034/305 | Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms |
| 資料來源：各國專利局資料庫，華淵公司整理 | |
(二)國家/屬地之主要IPC5分類
圖十二顯示TOP 5國家/屬地6及TOP 5 IPC之關係，在全球達文西醫療手臂相關技術中，可看出US (美國)在A61B 17/00中佈局數量最多，件數達504件7。
| 表三 IPC技術分類號之詳細說明 | |
| IPC | Definition |
| A61B 19/00 | 計算機輔助手術；特別適合用在手術之操縱器或機器人；不包含在A61B 1/00-50/00之中的專門適用於外科手術或診斷之儀器，器具或配件，例如用於脫臼處理或保護傷口邊緣 |
| A61B 17/00 | 外科儀器、設備或方法，例如止血帶 |
| A61B 34/30 | 外科手術機器人 |
| A61B 34/00 | 計算機輔助手術；特別適合用在手術之操縱器或機器人 |
| B25J 3/00 | 主從型機械手，即兼有控制單元與被控制單元共同完成相應的空間運動 |
五、全球達文西醫療手臂之相關文獻
(一)近5年相關文獻主要涉及議題
下圖十三顯示近5年相關文獻(期刊/會議錄)主要研究之Top 5議題為joint(關節)、stiffness( 剛性/韌度)、operation mode(操作模式)、accuracy(精確度)、robotic arm(機械手臂)。
(二)近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地
針對近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地中，主要以CN(中國)為主，占40.91%。
(三)近5年文獻議題分佈概況
全球近5年達文西醫療手臂相關技術之相關文獻(期刊/會議錄)探討之議題分佈如圖十五，主要研究關於靈活度、子宮操縱器(機械手臂應用於婦科手術)及操作模式等。
(四)相關期刊之資訊
以下由近5年發佈之期刊中，搜尋出TOP 3引用數之期刊資料，詳如下表。
| 表四 達文西醫療手臂相關文獻一部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻一 |
| 文獻來源 | 2013 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS),: 3576-3581 2013 |
| 標 題 | STIFF-FLOP Surgical Manipulator: mechanical design and experimental characterization of the single module |
| 作 者 | Cianchetti, M |
| 被引用數 | 80 |
| 國 家 | USA |
| 表五 達文西醫療手臂相關文獻二部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻二 |
| 文獻來源 | BIOINSPIRATION & BIOMIMETICS,10 (3): - JUN 2015 |
| 標 題 | A bioinspired soft manipulator for minimally invasive surgery |
| 作 者 | Ranzani, T |
| 被引用數 | 72 |
| 國 家 | ENGLAND |
| 表六 達文西醫療手臂相關文獻三部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻三 |
| 文獻來源 | IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS,30 (2): 382-395 APR 2014 |
| 標 題 | A Stiffness-Adjustable Hyperredundant Manipulator Using a Variable Neutral-Line Mechanism for Minimally Invasive Surgery |
| 作 者 | Kim, YJ |
| 被引用數 | 45 |
| 國 家 | USA |
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