01.14 論外科醫生之“劍”,手術刀專利淺析


論外科醫生之“劍”,手術刀專利淺析


手術刀之於外科醫生如劍之於劍客,“寶劍一出,誰與爭鋒”。作為外科醫生的終極武器,手術刀在外科手術中起到了舉足輕重的作用。

工欲善其事,必先利其器。一把鋒利無比且得心應手的手術刀是外科醫生追求精細和精準的利器。今天就來聊一聊這把外科之“劍”的專利之路。


手術刀的起源

手術刀顧名思義是外科醫生在進行外科手術中使用的刀具。相傳外科鼻祖華佗老先生曾打算在一代梟雄的腦袋上做點文章。無奈梟雄膽怯,華佗老先生也只好作罷。只是不知道當年老先生打算用什麼工具來進行這場高難度開顱之術。江湖傳聞是斧頭,想來也是可怕,難怪一代梟雄也會如此膽怯。但在彼時,“斧頭”應該算是早期外科手術刀之雛形。

而在專利數據中能查詢到的最早的手術刀專利為1910年5月19日提交的公開號為

GB191002812A的專利申請。


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上述專利中的手術刀已具有現代手術刀的雛形,通過在手柄上夾持來安裝刀片。發明人Morgan Parker對手術刀片和手柄進行了進一步改進,並於1914年4月21日提交了專利申請。

其中的刀柄不再為夾持式,而是固定式。這大大改善了刀片的穩定性,同時也可以實現刀片的快速更換。該手術刀設置在刀柄上的螺栓和刀片的卡槽可以緊密地配合,在使用過程中刀片與刀柄不會出現相對位移,具有很強的操控性。


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在此之後,Parker與醫療供應商C.R. Bard合作成立了現在著名的手術刀生廠商Bard-Parker公司。該公司在1935年提出了改進的設計,並申請了專利。

在新技術中,使用了擋邊來代替之前的卡槽和螺栓配合的設計,刀片和刀柄能夠單向裝配,使用起來就更加方便快捷。後續關於手術刀的改進則主要體現在形狀和材料,以及發明特定用途的手術刀上。


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隨著材料科學的進步,人們開始使用各種新型材料來製備刀片,使得刀片更鋒利和耐腐蝕。此外,在電子技術的快速發展下,還出現了許多新型的手術刀,例如:超聲手術刀、微波手術刀,激光手術刀、高頻電刀和水刀等。


手術刀的發展歷程之現代“劍譜”

傳統手術刀-聖道之劍:軒轅夏禹劍

傳統手術刀是最早出現的外科手術刀,主要是利用鋒利的刀片來切開皮膚或組織,可以應用於任何常規的外科手術中。其出現早,應用廣,視為外科第一刀。


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超聲手術刀-威道之劍:泰阿劍

超聲刀是利用超聲波的震動能和局部轉換的熱能來切割組織的手術刀,對於含水分多、膠原成分少的組織效果最好。其優點為:可以實現精確切割、安全性高、止血效果好、術後恢復快、對周圍組織損傷小,視為威武之刀。


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微波刀-精緻優雅之劍:承影劍

微波刀是利用超高速變換微波電磁場的方向,使體液中的極化的電介質分子也隨之轉換方向,從而在局部組織產生電介質熱,以此達到切割的目的兼顧凝血和止血。

微波刀應用於實質器官的手術,如肝、腎、脾、肺、腦、卵巢等手術。其優點為可按手術需要隨時調整功率, 手術中剖面整齊、清潔、無焦痂出現, 不產生煙霧和燒焦生物組織的異味,視為優雅之刀。


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激光手術刀-勇絕之劍:魚腸劍

激光手術刀主要利用激光的熱作用,通常使用二氧化碳激光。激光手術刀的刀刃就是激光束聚集起來的焦點,焦點可以小到0.1 毫米,焦點上的功率密度達到每平方釐米10萬瓦。

這樣的光“刀”所到之處,不管是皮膚、肌肉,還是骨頭,都會迎刃而解。激光刀可以進入食道、氣管、腹腔和胃部進行手術,而無需開胸。其優點是輕快、切開骨頭和切開皮膚一樣快,並且具有止血效果,視為勇絕之刀。

高頻電刀-誠信高潔之劍:七星龍淵

高頻電刀是利用高頻電流接觸組織造成的強大電阻產生的高溫來切割組織,凝固血管。由於其突出的凝血效果,使其廣泛應用在瀰漫性滲血部位如肝臟、脾臟、甲狀腺等部位的手術中。高頻電刀的優點為適應手術範圍廣,容易進入手術部位,操作簡便,性能價格比合理等,視為高潔之刀。


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水刀-仁道之劍:湛瀘劍

“水刀”專業名稱為“水動力清創系統”,是一種利用噴射水流進行切割的技術,長期以來只被用於工業領域,直到1990年才有Rau教授在德國真正開始了專業設計的水刀臨床應用。

其後幾年陸續進行了初步的臨床研究,經過10餘年的不斷髮展與研製,水刀已應用於燒傷整形外科的臨床實踐中。這是一把無堅不摧而又不帶絲毫殺氣的兵器,視為仁道之刀。


除上述之外,“劍譜”之中還有許多“名劍”未一一列舉。未來,還會有更多優秀的“寶劍”不斷湧現,現有“寶劍”的性能也會不斷改進,因此這把外科之“劍”的專利之路還大有可為。


手術刀的專利申請態勢

下面,咱們就來看看近十年來手術刀的專利申請情況


申請趨勢

經過初步檢索,一共查詢到7502條,其中,4939組簡單同族代表。考慮到專利公開的滯後性,申請量的趨勢是逐年上漲的。


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申請類型

這些專利中發明佔比42%實用新型佔比58%。從申請比例來看,手術刀的申請類型發明專利約佔一半,由此可以見手術刀的整體專利水準還是較高的。

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申請(權利)人

申請量最大的申請人為COVIDIEN LP(柯惠醫療,原泰科醫療(Tyco Health))。它的主要業務包括醫療器械,影像,藥品,醫療用品四大業務部門。

值得注意的事,中國人民第四軍醫大學的申請量處於第7位,一共26件申請,其中,實用新型23件,發明3件。主要集中在功能的改進上,以及特定手術中使用的手術刀,例如,用於狹小術野的手術刀、關節鏡下韌帶網狀鬆解刀。


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手術刀專利價值TOP 5

TOP 5

發明名稱:旋轉刀切割系統

專利類型:發明專利

專利價值:6,430,000美元


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TOP 4

發明名稱:具有增益臺階的超聲手術刀和器械

專利類型:發明專利

專利價值:6,790,000美元


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TOP 3

發明名稱:一種刀片回縮的電動外科裝置

專利類型:發明專利

專利價值:6,830,000美元


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TOP 2

發明名稱:手動驅動外科切割和緊固器械

專利類型:發明專利

專利價值:7,670,000美元


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TOP 1

發明名稱:超聲外科器械

專利類型:發明專利

專利價值:9,450,000美元


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從上述專利中不難看出這把外科之“劍”的專利價值不可小視。

隨著科學技術的發展,未來一定會有越來越多高價值的手術刀專利出現。外科醫生之劍必是越來越“遊刃有餘”,助力“刀尖上的舞者”成為真正的“武林高手”。

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