中國(guó)及全球呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)現(xiàn)狀分析

呼吸面罩最早出現(xiàn)于第一次世界大戰(zhàn)，主要用于個(gè)人防護(hù)。隨著科技的不斷發(fā)展和材料工藝的不斷進(jìn)步，呼吸面罩朝著小巧、高效、舒適、佩戴方便的方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，在臨床醫(yī)護(hù)人員中廣泛使用和推廣[1]。由于呼吸面罩領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用廣泛，人類面部特征較為獨(dú)特，消費(fèi)者對(duì)面罩的功能結(jié)構(gòu)、使用方法和材質(zhì)方面都提出了更高的要求[2]。呼吸面罩經(jīng)歷了98年的技術(shù)革新歷史，至今仍有不少企業(yè)、一線醫(yī)護(hù)人員對(duì)現(xiàn)有呼吸面罩技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，全球呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量一直保持上升趨勢(shì)。專利分析是對(duì)專利文獻(xiàn)中的專利信息進(jìn)行收集、篩選、加工整理，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和技巧，對(duì)結(jié)果進(jìn)行深入挖掘與緊密分析，形成具有總攬全局、預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展、有較高價(jià)值的專利競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)[3]。本文運(yùn)用專利分析方法，收集、篩選和整理呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠?，從技術(shù)熱點(diǎn)、布局現(xiàn)狀、專利市場(chǎng)等方面剖析中國(guó)和全球呼吸面罩技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，為一線醫(yī)護(hù)人員和企業(yè)創(chuàng)新改進(jìn)呼吸面罩領(lǐng)域技術(shù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用“智慧芽”(PatSnap)專利數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，它收錄了美國(guó)、歐洲、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、中國(guó)、日本、韓國(guó)、挪威和全球法律專利，并且每周更新，具有全面性和代表性。本文對(duì)全球呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行檢索，截至2019年2月18日，檢索到呼吸面罩全球?qū)＠暾?qǐng)6 565項(xiàng)，其中中國(guó)專利申請(qǐng)2 175項(xiàng)。

檢索式為：(TAC：(("Oxygen inhalation device" or "Respiratory device" or (oxygen $W2 (absor* or uptake or inhal* or breath* or respiratory or ventilation) $W2 (mask or device or apparatus)) or (oxygen $W3 ("face mask" or "face guard" or "face shield")))) OR TTL_ENTRANS：(("Oxygen inhalation device" or "Respiratory device" or (oxygen $W2 (absor* or uptake or inhal* or breath* or respiratory or ventilation) $W2 (mask or device or apparatus)) or (oxygen $W3 ("face mask" or "face guard" or "face shield")))) OR ABST_ENTRANS：(("Oxygen inhalation device" or "Respiratory device" or (oxygen $W2 (absor* or uptake or inhal* or breath* or respiratory or ventilation) $W2 (mask or device or apparatus)) or (oxygen $W3 ("face mask" or "face guard" or "face shield")))) AND IPC：(A61M16 or A62B or B63C11/20 or B63C11/60) NOT IPC：(A61G or A61B)

1.2 分析方法

在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索“標(biāo)題/摘要/權(quán)利要求”中包含“Oxygen inhalation device”或“Respiratory device”字段，國(guó)際專利分類號(hào)(IPC)專利號(hào)限定為“A61M16或A62B或B63C11/20或B63C11/60”的專利，對(duì)檢索出的國(guó)內(nèi)外專利7 096條，剔除不符合要求的專利531條，將剩下的6 565條作為研究對(duì)象。整理專利申請(qǐng)人、申請(qǐng)國(guó)家、授權(quán)法律狀態(tài)等數(shù)據(jù)，分析得出全球呼吸面罩專利申請(qǐng)年度、主要來(lái)源國(guó)與地區(qū)/申請(qǐng)人、成果轉(zhuǎn)化等，基于IPC分類整理得出全球呼吸面罩專利技術(shù)點(diǎn)分布情況。隨后在原有檢索式基礎(chǔ)上將“地區(qū)”限定為“中國(guó)”，同樣以專利申請(qǐng)人、申請(qǐng)國(guó)家、授權(quán)法律狀態(tài)、IPC分類號(hào)等為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析我國(guó)專利申請(qǐng)的基本情況和技術(shù)熱點(diǎn)。在研究數(shù)據(jù)中選取專利申請(qǐng)量、引用數(shù)量、被引數(shù)量、專利分類和訴訟情況等，對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 全球呼吸面罩專利現(xiàn)狀分析

2.1.1 全球?qū)＠倲?shù)量

本文檢索獲得呼吸面罩相關(guān)技術(shù)的全球?qū)＠暾?qǐng)6 565件，專利授權(quán)4 385件，授權(quán)比例約為66.8%，授權(quán)有效專利數(shù)量為1 857件，有效比例約為42.3%。

2.1.2 全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量年度趨勢(shì)分析

呼吸面罩專利申請(qǐng)始于1920年，1920-1986年，全球呼吸面罩申請(qǐng)專利不多，增長(zhǎng)緩慢，并持續(xù)到1986年。以后開(kāi)始有所突破，2001年以后每年的申請(qǐng)數(shù)量都保持在200件以上(圖1)，這與新時(shí)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展促使人們?cè)絹?lái)越重視醫(yī)療健康及工作環(huán)境有關(guān)。因此工業(yè)生產(chǎn)與醫(yī)療救護(hù)領(lǐng)域呼吸面罩的需求大大增加，促進(jìn)了對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入。

圖1 呼吸面罩專利申請(qǐng)數(shù)量年度趨勢(shì)

2.1.3 全球?qū)＠夹g(shù)申請(qǐng)人國(guó)別

按申請(qǐng)人所在國(guó)家分析不同國(guó)家在該技術(shù)領(lǐng)域的科研實(shí)力水平。圖2顯示，呼吸面罩領(lǐng)域申請(qǐng)人主要來(lái)自中國(guó)(2 175件)、美國(guó)(1 044件)、德國(guó)(388件)和法國(guó)(213件)。從申請(qǐng)人國(guó)家分布可以看出，中國(guó)、美國(guó)和一些歐洲國(guó)家在呼吸面罩領(lǐng)域研發(fā)方面實(shí)力強(qiáng)大。

雖然中國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)起步較晚，但是經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，已經(jīng)超越美國(guó)、德國(guó)，成為第一大技術(shù)來(lái)源國(guó)。

圖2 呼吸面罩技術(shù)來(lái)源國(guó)分布

2.1.4 全球?qū)＠饕暾?qǐng)人

按申請(qǐng)(專利權(quán))人統(tǒng)計(jì)專利申請(qǐng)數(shù)量排在前10位的申請(qǐng)人(表1)。

表1顯示，該領(lǐng)域?qū)＠饕暾?qǐng)人都來(lái)自國(guó)外的公司，涉及醫(yī)療、航天領(lǐng)域。中國(guó)申請(qǐng)(專利權(quán))人的申請(qǐng)量在近年來(lái)居于首位，但是全球呼吸面罩領(lǐng)域排名前10的申請(qǐng)(專利權(quán))人中卻沒(méi)有中國(guó)申請(qǐng)人，說(shuō)明中國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)人相對(duì)分散，沒(méi)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)集中的單位，因此需要提高整體的發(fā)展實(shí)力，促進(jìn)我國(guó)在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.1.5 全球呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠饕夹g(shù)點(diǎn)分布

國(guó)際專利分類號(hào)(IPC)是世界通用的專利分類系統(tǒng)，標(biāo)注了專利的所屬類型，主要用于分析專利結(jié)果的主題分布[4]。

表1 全球呼吸面罩領(lǐng)域排名前10位的申請(qǐng)(專利權(quán))人

將申請(qǐng)專利按IPC領(lǐng)域進(jìn)行分布，分析發(fā)現(xiàn)呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠饕植荚谌祟惿畋匦杵?A部)。其中在該領(lǐng)域申請(qǐng)專利最多的是A61M16，其次是呼吸保護(hù)裝置(A62B7)。圖3中的A61M16是以氣體處理法影響患者呼吸系統(tǒng)的器械(如口對(duì)口呼吸、氣管用插管)，A62B7是呼吸保護(hù)裝置，A62B9是呼吸保護(hù)裝置或呼吸裝置的構(gòu)件，A62B18是呼吸面具或防護(hù)帽(如吸氧面罩、防毒面具或防護(hù)帽的部件)。

圖3 IPC領(lǐng)域分布排名前10的呼吸面罩領(lǐng)域全球申請(qǐng)專利

2.1.6 呼吸面罩國(guó)際專利競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀

選取專利申請(qǐng)量、引用數(shù)量、被引數(shù)量、專利分類和訴訟情況為評(píng)估指標(biāo)，對(duì)全球排名前10的申請(qǐng)(專利權(quán))人的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力進(jìn)行分析，了解呼吸面罩行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況。專利申請(qǐng)量代表其公司在某一技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)活躍的水平，一定程度上反映該公司的專利創(chuàng)新能力；專利引用數(shù)量反映了專利技術(shù)布局情況，也體現(xiàn)了專利的質(zhì)量及其內(nèi)在價(jià)值[5-7]。專利引用次數(shù)越高，說(shuō)明該公司不斷對(duì)其新的應(yīng)用進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，申請(qǐng)大量圍繞核心專利的改進(jìn)專利，對(duì)核心專利形成包圍之勢(shì)，使核心專利擁有者被迫進(jìn)行交叉許可[8-9]；專利被引用次數(shù)高說(shuō)明該專利是該領(lǐng)域技術(shù)最重要的專利，為技術(shù)核心專利[10-11]。

表2顯示，3M公司專利申請(qǐng)量、訴訟數(shù)量都位居第一，被引用專利數(shù)量位居第二，說(shuō)明該公司的專利創(chuàng)新能力強(qiáng)，并且擁有大量的核心專利，占據(jù)國(guó)際呼吸面罩市場(chǎng)領(lǐng)域絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)地位。因此，部分企業(yè)企圖通過(guò)專利訴訟等形式讓3M公司的專利無(wú)效，減少專利許可次數(shù)。專利分類范圍最高的是卓達(dá)宇航，排名第一，說(shuō)明該公司的技術(shù)創(chuàng)新范圍較廣。

進(jìn)一步分析競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力較強(qiáng)的3M公司，發(fā)現(xiàn)該公司是一家多元化的跨國(guó)企業(yè)，在醫(yī)療產(chǎn)品、高速公路安全、辦公文教產(chǎn)品、光學(xué)產(chǎn)品等核心市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，其面罩產(chǎn)品包括呼吸、防護(hù)等，主要用于呼吸器、防毒防塵等。

表2 呼吸面罩領(lǐng)域全球排名前10的申請(qǐng)(專利權(quán))人的專利狀況

2.2 中國(guó)呼吸面罩專利現(xiàn)狀分析

2.2.1 中國(guó)專利總體數(shù)量

在數(shù)據(jù)庫(kù)中按申請(qǐng)(專利權(quán))人區(qū)域選擇來(lái)自中國(guó)申請(qǐng)(專利權(quán))人的申請(qǐng)2 175件，專利授權(quán)1 771件，授權(quán)專利所占比例為81.4%；有效專利為718件，有效專利所占比例為40.5%。

2.2.2 中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量年度趨勢(shì)

我國(guó)呼吸面罩領(lǐng)域?qū)＠?987-2005年一直保持平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，專利申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)平緩而且數(shù)量極少。

2006年開(kāi)始，專利申請(qǐng)數(shù)量增速明顯，尤其從2009年開(kāi)始每年的申請(qǐng)量逐漸遞增，進(jìn)入技術(shù)發(fā)展期(圖4)。由此可見(jiàn)，近幾年我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)熱情極高，發(fā)展快速。

圖4 呼吸面罩領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量年度趨勢(shì)

2.2.3 呼吸面罩領(lǐng)域中國(guó)專利主要申請(qǐng)人情況

按來(lái)自中國(guó)的申請(qǐng)(專利權(quán))人排序，列出中國(guó)排名前10的主要專利權(quán)人。表3顯示，排名前10位的專利權(quán)人主要包括企業(yè)(6家)、醫(yī)院(2家)，大學(xué)(1家)，個(gè)人(1個(gè))，其中中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)排名第一。

表3 呼吸面罩領(lǐng)域中國(guó)排名前10的申請(qǐng)人

2.2.4 中國(guó)專利主要技術(shù)點(diǎn)分布

將中國(guó)的申請(qǐng)專利進(jìn)行IPC領(lǐng)域分布，統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)，中國(guó)IPC分布情況與該領(lǐng)域全球的分布情況基本相同，我國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)也主要集中在人類生活必需品(A部)，尤其是在以氣體處理法影響患者呼吸系統(tǒng)的器械(A61M16)方面研究較多，涉及部分呼吸保護(hù)裝置(A62B7)領(lǐng)域?qū)＠^多(圖5)。

圖5 IPC分布排名前10的呼吸面罩領(lǐng)域中國(guó)申請(qǐng)專利

2.2.5 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析和成果轉(zhuǎn)化分析

在呼吸面罩領(lǐng)域，中國(guó)市場(chǎng)共有2 450件專利。同樣選取專利申請(qǐng)量、引用數(shù)量、被引數(shù)量、專利分類和訴訟情況等評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)前10位申請(qǐng)(專利權(quán))人進(jìn)行排名(表4)。表4顯示，中國(guó)市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)者中，瑞思邁有限公司擁有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，專利引用量和被引用量都位居第一。我國(guó)的專利權(quán)人在該領(lǐng)域的各項(xiàng)指標(biāo)較低，沒(méi)有出現(xiàn)較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者，還有很大的技術(shù)進(jìn)步空間。

對(duì)瑞思邁公司的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該公司是世界著名的睡眠呼吸設(shè)備專業(yè)制造公司，其面罩產(chǎn)品主要分為醫(yī)院用面罩、無(wú)排氣孔面罩、全臉面罩和兒童面罩。我國(guó)其他企業(yè)可以根據(jù)瑞思邁公司研究領(lǐng)域特點(diǎn)，尋找互相合作的機(jī)會(huì)。

成果轉(zhuǎn)化方面，已轉(zhuǎn)化的專利研究技術(shù)點(diǎn)主要與呼吸氧氣相關(guān)，說(shuō)明在呼吸面罩領(lǐng)域加強(qiáng)對(duì)制氧、吸氧相關(guān)技術(shù)的研究與優(yōu)化有利于研究成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

表4 呼吸面罩領(lǐng)域中國(guó)市場(chǎng)排名前10的申請(qǐng)(專利權(quán))人的專利

3 討論

呼吸面罩經(jīng)歷了專利技術(shù)的不斷革新，在臨床上仍有較好的應(yīng)用前景。就本文的分析結(jié)果來(lái)看，可得出以下結(jié)論。

在全球呼吸面罩領(lǐng)域中，美國(guó)3M公司、澳大利亞瑞思邁公司和德國(guó)德?tīng)柛窆驹谌驅(qū)＠暾?qǐng)人中排名前3，在呼吸面罩領(lǐng)域有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)雖然專利申請(qǐng)數(shù)量全球排名第一，但中國(guó)企業(yè)和科研院校的專利申請(qǐng)量排名未進(jìn)入全球前10。中國(guó)地區(qū)專利申請(qǐng)人排名前10位的主要以國(guó)外公司居多，而中國(guó)的高校和企業(yè)僅有3家，缺少技術(shù)創(chuàng)新較強(qiáng)的專利權(quán)人，反映了我國(guó)專利申請(qǐng)者在全球、地域的技術(shù)布局意識(shí)薄弱，未能申請(qǐng)相關(guān)專利族保護(hù)其核心技術(shù)[12]。

技術(shù)熱點(diǎn)方面，中國(guó)IPC分布情況與全球領(lǐng)域的基本相同，技術(shù)研究范圍也主要以氣體處理法影響患者呼吸系統(tǒng)的器械(A61M16)方面研究為主，部分涉及呼吸保護(hù)裝置，說(shuō)明國(guó)內(nèi)外企業(yè)有較多合作機(jī)會(huì)。

成果轉(zhuǎn)化方面，全球成功的成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目主要與供氧相關(guān)，創(chuàng)新改進(jìn)制氧、吸氧等相關(guān)技術(shù)的研究有利于促成中國(guó)專利技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

從本文的分析結(jié)果可以看出，呼吸面罩領(lǐng)域的研究已有98年歷史，全球研究熱度最高時(shí)間段在2013-2016年，我國(guó)研究熱度最高的時(shí)間段在2015-2017年，意味著該領(lǐng)域的有些方面已經(jīng)成熟，未來(lái)該領(lǐng)域的研究熱度可能會(huì)有所下降。隨著新技術(shù)不斷更替，尤其近年來(lái)中國(guó)呼吸面罩專利申請(qǐng)快速增長(zhǎng)，在該領(lǐng)域還有很多的發(fā)展機(jī)會(huì)。建議我國(guó)各企業(yè)采取與國(guó)外企業(yè)不同的合作模式，整合各自優(yōu)勢(shì)，不斷改進(jìn)自身已有產(chǎn)品，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)技術(shù)的提升，提高中國(guó)企業(yè)在國(guó)際中的競(jìng)爭(zhēng)力。