無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域核心專利分析

舒文秀

摘 要：無創(chuàng)呼吸機(jī)是治療睡眠呼吸暫停和慢性阻塞性肺疾病的一種重要的醫(yī)療設(shè)備。而通過專利被引頻次篩選核心專利，通過引證關(guān)系、同族專利數(shù)量、權(quán)利要求數(shù)量和分布國(guó)家等途徑篩選出隨著技術(shù)發(fā)展引申出的重要專利，了解無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷從診斷監(jiān)測(cè)到壓力控制再到患者舒適度提升，并對(duì)未來無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望和分析。

關(guān)鍵詞：無創(chuàng)呼吸機(jī)；專利分析；核心專利

為了治療睡眠呼吸暫停和慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統(tǒng)疾病，通常使用通氣治療設(shè)備。無創(chuàng)呼吸機(jī)通過面罩等患者接觸部件，向患者提供正壓力的可供呼吸氣體，輔助患者進(jìn)行呼吸。此種療法減少氣管插管率，降低患者治療風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于患者無損傷，且療效顯著。

1 無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)專利情況

1981年，澳大利亞沙利文（Sullivan）教授首次用CPAP（Continuous Positive Airway Pressure），持續(xù)正壓氣道方法治療睡眠暫停綜合癥，取得了良好的效果。由于無創(chuàng)呼吸機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)興起時(shí)間較短，在國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)并不多，且多為中低端家用型產(chǎn)品廠商。加大國(guó)內(nèi)無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域?qū)＠季帜軌蛱岣邍?guó)產(chǎn)無創(chuàng)呼吸機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，造福國(guó)內(nèi)眾多的呼吸疾病患者，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2 篩選核心專利

本文利用“國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索分析系統(tǒng)”對(duì)全球無創(chuàng)呼吸機(jī)專利進(jìn)行檢索和分析。為了檢索查全差準(zhǔn)，將無創(chuàng)呼吸機(jī)技術(shù)分解成無創(chuàng)呼吸機(jī)濕化器技術(shù)、無創(chuàng)呼吸機(jī)風(fēng)機(jī)技術(shù)、無創(chuàng)呼吸機(jī)患者接口技術(shù)、無創(chuàng)呼吸機(jī)算法技術(shù)、智能化無創(chuàng)呼吸機(jī)技術(shù)。

利用檢索平臺(tái)對(duì)專利數(shù)據(jù)去噪，最后檢索出92507個(gè)專利。

在無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域被引頻次最高的3件專利都是在20世紀(jì)90年代申請(qǐng)的，這三件專利的引用頻次超過了700次，這三件核心所涉及的技術(shù)為無創(chuàng)呼吸機(jī)技術(shù)整體發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。呼吸暫停的診斷（專利號(hào)US08335118）和呼吸監(jiān)控CPAP（專利申請(qǐng)?zhí)朥S07892692）闡述的呼吸暫停診斷和睡眠監(jiān)測(cè)技術(shù)具有引導(dǎo)作用。而“治療打鼾癥的裝置”（專利申請(qǐng)?zhí)朥S07292646）是早期無創(chuàng)呼吸機(jī)的雛形。這三件專利的權(quán)利人都是澳大利亞瑞思邁公司，這為該公司成為行業(yè)巨頭打下了良好的基礎(chǔ)。

而這三件核心專利在2003-2007年是被引用次數(shù)最多的，反應(yīng)了呼吸暫停事件的診斷和睡眠監(jiān)測(cè)在該時(shí)期仍是研究熱點(diǎn)方向。引證頻次居首位的US08335118在2007年被引用了88次。

3 查找重要專利

通過對(duì)引用核心專利的專利追蹤，核心專利的主要引證人都是瑞思邁公司，瑞思邁公司以自己的專利為基礎(chǔ)，后期申請(qǐng)了大量的改進(jìn)型專利和外圍專利。美國(guó)的Cardica Pacemakers公司大量引用US08335118和US07892692的專利技術(shù)。

被引頻次最高的專利呼吸暫停的診斷（專利號(hào)US08335118）提出的技術(shù)方案是測(cè)量呼吸氣流已產(chǎn)生氣流信號(hào)，根據(jù)呼吸氣流信號(hào)方差和預(yù)支，并通過監(jiān)測(cè)氣道阻塞情況來判斷呼吸暫停事件?；诒緦＠a(chǎn)生了大量的高頻次引用專利，患者呼吸監(jiān)控、診斷和治療的方法和系統(tǒng)（US10943721），該專利根據(jù)類似的計(jì)算和判斷方法，將監(jiān)測(cè)裝置植入體內(nèi)，一遍更加準(zhǔn)確的判斷呼吸事件，并在植入裝置與呼吸治療中建立通信鏈接，這項(xiàng)技術(shù)很快得到關(guān)注，被引用533次。

基于核心專利呼吸監(jiān)控CPAP（專利US07892692），產(chǎn)生了自動(dòng)CPAP技術(shù)，圍繞自動(dòng)CPAP技術(shù)產(chǎn)生了大量的專利，其中引用頻次最高的是自動(dòng)CPAP系統(tǒng)配置信息（專利號(hào)US6920877），該發(fā)明技術(shù)點(diǎn)是對(duì)患者鼻腔的氣壓持續(xù)評(píng)估并不斷優(yōu)化供氣壓力，使鼻腔供氣壓力始終處于最優(yōu)值，從而提高患者舒適性。

基于核心專利“治療打鼾癥的裝置”（專利申請(qǐng)?zhí)朥S07292646），產(chǎn)生了大量用于CPAP的面罩和鼻罩的外圍專利布局，其中澳大利亞悉尼大學(xué)申請(qǐng)的“與患者密封性好的CPAP面罩”被引頻次高達(dá)655次。

4 確定其他重點(diǎn)專利

除了通過被引頻次確定重點(diǎn)專利，還需要綜合考慮權(quán)利要求數(shù)量、同族專利數(shù)量、申請(qǐng)人、專利分布國(guó)家等。通過檢索出的重點(diǎn)專利，在美國(guó)申請(qǐng)專利居多。從申請(qǐng)專利數(shù)量看，瑞思邁占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其次是偉康，而美國(guó)IBM公司和日本精工等知名品牌也涉足無創(chuàng)通氣領(lǐng)域。權(quán)利要求數(shù)量最多的專利“帶有加濕器的可吸入氣體設(shè)備”（專利公告號(hào)WO2004112873A1），權(quán)利要求高達(dá)95條。該專利保護(hù)帶有加濕裝置的無創(chuàng)通氣裝置，以降噪和體積為主要發(fā)明點(diǎn)。重點(diǎn)專利的主要保護(hù)集中在呼吸面罩、濕化、壓力模式選擇和降噪幾個(gè)領(lǐng)域。

5 無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展

通過檢索無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域的核心專利及重點(diǎn)專利，無創(chuàng)呼吸機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了3個(gè)階段，從最初的診斷監(jiān)測(cè)到壓力控制到現(xiàn)階段的舒適度提升。

第一階段：1994年以前。1994年瑞思邁公司首次推出CPAP平臺(tái)滴定法，同年推出了第一代AUTO CPAP自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)單水平呼吸機(jī)，能夠根據(jù)患者有無呼吸暫停、低通氣情況及上呼吸道阻力的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)正壓通氣的壓力。當(dāng)時(shí)技術(shù)熱點(diǎn)圍繞判斷睡眠呼吸暫停事件的診斷方法，是阻塞型還是中樞神經(jīng)導(dǎo)致的，Auto CPAP 用于治療阻塞型睡眠呼吸暫停綜合癥。

第二階段：1994-2000年。隨著傳感器應(yīng)用的推廣，呼吸氣體的壓力控制系統(tǒng)成為新的研究熱點(diǎn)和技術(shù)改進(jìn)重點(diǎn)。2000年出現(xiàn)了雙水平呼吸機(jī)，由于增加了壓力傳感器，呼氣相電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，治療壓力降低，患者舒適度提升。

第三階段：2000年以后，更加關(guān)注患者舒適度體驗(yàn)，開發(fā)了呼氣阻力壓力釋放功能，使用舒適度高。專利更多布局在呼吸面罩和濕化領(lǐng)域，通過人性化來爭(zhēng)取更多的市場(chǎng)份額。

6 未來無創(chuàng)呼吸機(jī)領(lǐng)域發(fā)展方向

用戶舒適度體驗(yàn)依然是未來呼吸機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)方向，呼吸面罩、濕化技術(shù)都將依然成為呼吸機(jī)生產(chǎn)商專利布局重點(diǎn)。呼吸面罩將沿著人體工程學(xué)、可調(diào)節(jié)、柔性好和個(gè)性定制的方向發(fā)展。濕化裝置是將呼吸機(jī)風(fēng)機(jī)輸出的空氣濕化，濕化裝置含有加熱部件，需要充分考慮防干燒和防倒灌。新西蘭的費(fèi)雪派克在該領(lǐng)域有明顯優(yōu)勢(shì)，該公司專利布局主要在降低功耗、加快濕化效率、自動(dòng)加水和低水位報(bào)警等。未來濕化裝置將向便攜化、智能化和低功耗方向發(fā)展。

目前為了準(zhǔn)確地獲得患者使用通氣治療設(shè)備的狀況，特別是家用通氣治療設(shè)備的使用狀況，需要患者定期將家用通氣治療設(shè)備拿到醫(yī)院或醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)，在醫(yī)院或醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)將該設(shè)備連接至電腦上，進(jìn)行數(shù)據(jù)下載和分析，這種方式雖然能夠獲得準(zhǔn)確的使用狀況信息，但卻給患者帶來了極大的不便。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過多領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，數(shù)據(jù)傳輸不需要患者定期將家用通氣治療設(shè)備拿到醫(yī)院或醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)，在患者家中將該設(shè)備連接至電腦上，進(jìn)行數(shù)據(jù)下載和分析，給患者解決實(shí)際問題。

隨著無創(chuàng)呼吸機(jī)技術(shù)發(fā)展，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用尚屬于開始階段，國(guó)內(nèi)應(yīng)用極少，“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)，通過海量數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)人們呼吸機(jī)應(yīng)用習(xí)慣分析，呼吸方法的革新，提供有力判據(jù)的同時(shí)為醫(yī)學(xué)研究提供更好的支撐。