磁共振成像設(shè)備專利態(tài)勢分析

張麗軍，葛 露，王 飛，馬 麗

(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報研究所，江蘇 南京 210042)

0 引言

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備作為提供醫(yī)學(xué)影像的重要工具，已經(jīng)成為醫(yī)院現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備中不可或缺的組成部分，它為臨床診斷、治療提供了重要保障，也為臨床科學(xué)研究提供了重要平臺。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備屬于中高端醫(yī)療設(shè)備，主要包括磁共振成像(MRI)設(shè)備、計算機斷層掃描(CT)設(shè)備、X線機、超聲成像設(shè)備以及核影像設(shè)備等。其中，磁共振成像(MRI)技術(shù)是利用人體內(nèi)原子核在磁場內(nèi)與外加射頻磁場發(fā)生共振而產(chǎn)生影像的一種新的成像技術(shù)。

從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線開始，學(xué)者們開始關(guān)注關(guān)于人體成像的研究，自20世紀30年代以來，X射線成像技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)開始應(yīng)用于臨床實踐，提供了一種無創(chuàng)傷顯示疾病的新方法。1972年，X射線計算機斷層掃描(CT)問世。20世紀70年代初傳統(tǒng)的X射線成像和超聲成像得到發(fā)展。磁共振成像(MRI)在20世紀80年代開始應(yīng)用于臨床。20世紀80年代，計算機技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)字成像技術(shù)的引入，所有圖像診斷技術(shù)都迅速向數(shù)字化發(fā)展。進入21世紀后，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展進入井噴期，逐步向分辨率更高、掃描速度更快、多功能集成以及各種成像設(shè)備的集成趨勢轉(zhuǎn)變[1-3]。

磁共振成像(MRI)可以顯示形態(tài)結(jié)構(gòu)，顯示原子核水平的生化信息、某些器官的功能狀態(tài)等，還具有無電離輻射等優(yōu)勢，因此已越來越廣泛地應(yīng)用于臨床系統(tǒng)的檢查和診斷[4-5]。在我國，中低端的醫(yī)療成像設(shè)備發(fā)展相對比較成熟，但是高端的醫(yī)療成像設(shè)備研發(fā)技術(shù)相對薄弱。鑒于此，當前醫(yī)療成像行業(yè)亟需利用知識產(chǎn)權(quán)通過法律賦予的獨占地位獲得競爭優(yōu)勢。

因此，本研究從知識產(chǎn)權(quán)維度入手，針對MRI從專利申請等多維度展開統(tǒng)計分析，挖掘MRI技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠l(fā)展現(xiàn)狀，針對MRI設(shè)備給出發(fā)展建議，從而推動醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)利用水平提升。

1 磁共振成像專利態(tài)勢

1.1 MRI設(shè)備全球?qū)＠麘B(tài)勢

截至2021年年底,MRI設(shè)備專利共23 213件,其中專利申請10 576件，發(fā)明專利授權(quán)12 263件,實用新型授權(quán)374件。

從專利申請國家來看：日本申請量最高，達10 453件，占比45%，將近5成；其次是美國，申請量達6 167件；中國位列第3，申請量為1 966件，不足日本的1/5，只有美國的三成。

從專利年申請量來看，一共經(jīng)歷過3個增長期：第一個增長期是1979—1987年，專利申請量從1979年的屈指可數(shù)到1987年的543件，這個時間段可謂MRI設(shè)備第一個蓬勃發(fā)展期；第2個增長期是2000—2004年，2000年專利年申請量為552件，而2004年達到926件，幾乎比2000年翻了一倍；第3個增長期是2010—2013年，2013年專利申請量達到巔峰值1 167件。但2013年之后，MRI設(shè)備產(chǎn)業(yè)化日趨成熟，整體專利申請量呈下降趨勢。

從國家申請趨勢看，專利申請量整體從2013年開始下降，而日本自2003開始專利申請量呈整體大幅度下滑之勢，美國和中國分別于2015年、2013年開始專利申請熱度減退，其中中國下滑速度最慢，因此，中國在MRI設(shè)備領(lǐng)域申請專利量占比在全球越來越大，2013年日本、美國、中國年申請量比為41.6%∶32.7%∶25.7%，2015年為28.9%∶49.5%∶21.6%，美國成為MRI設(shè)備領(lǐng)域的新秀。

1.2 MRI設(shè)備主要申請人情況

從全球看,MRI設(shè)備主要申請人TOP10分別是東芝株式會社、西門子股份公司、東芝醫(yī)療系統(tǒng)公司、通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)全球技術(shù)公司、日立醫(yī)療公司、飛利浦電子集團、三星電子有限公司、富士公司、橫河醫(yī)療系統(tǒng)有限公司、柯尼卡美能達控股株式會社，主要為日美企業(yè)，其中以東芝株式會社最多，申請量高達2 444件，西門子股份公司緊跟其后，申請量達2 393件，前10專利申請人無一家是中國企業(yè)。從近3年研發(fā)活躍度看，三星電子有限公司最為活躍，近3年申請比例占全部的28%，日立醫(yī)療公司、西門子股份公司、東芝醫(yī)療系統(tǒng)公司也很活躍，近3年申請比例占全部的一成以上。

從申請量前10位的專利權(quán)人專利申請布局看，均進行了積極的海外專利布局。從總體看，日本、美國、中國、歐洲、德國是各大專利申請人專利布局的重點國家或地區(qū)。從各專利申請人看，都很看重日本、美國和中國的市場，各專利申請人申請的專利未必以本土為主，而是跟各自戰(zhàn)略側(cè)重區(qū)域有關(guān)，主要部署在日本或者美國。例如德國的西門子在美國申請的專利占總數(shù)的51%；美國的通用電氣在日本的專利申請占其總量的52%，超過五成。

2 MRI設(shè)備全球技術(shù)態(tài)勢

從全部申請專利來看，A61B 5/055數(shù)量最多，共14 557件，占總量的62.7%，處于絕對優(yōu)勢的技術(shù)方向。除此之外，A61B 6/03，G01R 33/48，A61B 5/00申請量也比較多，均突破2 000件專利，占總體的10%左右。從時間變化看，自20世紀70年代末期MRI設(shè)備出現(xiàn)專利申請以來，A61B 5/055技術(shù)方向一直都是關(guān)注的熱點之一。初期A61B 1/00技術(shù)方向從20世紀70年代末至20世紀80年代末是熱門方向，但80年代末期以后，該技術(shù)方向漸漸淡出大家的視野。A61B 6/03，A61B 5/00，G01R 33/48，A61B 6/00近年來較活躍。可見，磁共振成像及用電子計算機處理的層析X射線攝影機是熱點技術(shù)方向。

3 MRI設(shè)備中國專利申請態(tài)勢

3.1 MRI設(shè)備專利申請趨勢

我國最早于1992年在MRI設(shè)備領(lǐng)域申請1篇專利，之后到2000年一直處于萌芽狀態(tài)；而2000年之后進入快速增長期，其中，2001年比2000年專利增長140%，2002年比2001年增長116.7%，一直到2013年專利年申請量高達227件；但2013年之后我國在MRI設(shè)備領(lǐng)域的熱度減退?？v觀全球，出現(xiàn)這一現(xiàn)象并非中國個例，相反，中國相較于美國、日本，專利年申請量減少速度最慢，因此，中國在MRI設(shè)備領(lǐng)域申請專利量占比反而在全球越來越大，在國際上的影響力逐步增強。

3.2 MRI設(shè)備中國專利申請人構(gòu)成

MRI設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，申請中國專利的前10位專利申請人分別為西門子股份公司、飛利浦電子集團、通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)(中國)有限公司、東芝醫(yī)療系統(tǒng)公司、上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司、東芝株式會社、日立醫(yī)療公司、三星電子有限公司、中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所，其中西門子專利申請量以510件位列榜首，是位列第2的飛利浦電子集團專利申請總量的近3倍。但在全球?qū)＠暾埩颗琶?的東芝株式會社在中國的申請量排名第6，飛利浦在全球?qū)＠暾埩颗琶?，而在中國申請量排名第2，可見西門子、飛利浦特別看重中國市場，在中國也展開了很好的專利布局。中國專利申請人中，排名第1的是上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司，申請專利共計102件，位列全中國第5。前15名專利申請人中有4個中國申請人上榜，分別為中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所、沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司、廈門大學(xué)，4家共申請專利74件，低于上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司一家的專利申請量，可見我國在MRI設(shè)備領(lǐng)域中，上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司最具競爭力。

3.3 MRI設(shè)備中國專利申請技術(shù)構(gòu)成

從中國專利申請IPC分類看，MRI設(shè)備專利申請主要歸屬于A61B，G01R，其中以A61B 5/055，A61B 6/03，A61B 6/00為代表，可見MRI設(shè)備的研究主要集中在磁共振成像在醫(yī)學(xué)測量、診斷、鑒定等方面的應(yīng)用。

4 結(jié)語

在MRI設(shè)備領(lǐng)域，中國處于全球第3，次于日本和美國。先后經(jīng)歷過3個增長期，但2013年之后，MRI設(shè)備產(chǎn)業(yè)化日趨成熟，整體專利申請量呈下降趨勢，在此過程中美國逐步超越日本，成為新秀。專利申請人則以日美企業(yè)作為領(lǐng)頭羊，涉及專利遍布日本、美國、中國、歐洲、德國，尤以日美為主。從技術(shù)角度來看，無論是全球還是中國，A61B 5/055，A61B 6/03都是關(guān)注的熱點。在中國，外企中西門子、飛利浦專利部署得很好，國內(nèi)企業(yè)則以上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司為代表，中國專利申請主要集中在磁共振成像在醫(yī)學(xué)測量、診斷以及鑒定等領(lǐng)域的應(yīng)用。

此外，MRI設(shè)備領(lǐng)域面臨所需研發(fā)時間長、投入資金量大等難題，但是生產(chǎn)MRI設(shè)備的企業(yè)大多為民營企業(yè)，其經(jīng)濟實力一般不足以支持新一代產(chǎn)品研發(fā)的需求。另外，從專利申請人排名可以看出，高校和科研院所研發(fā)實力很強，比如清華大學(xué)在CT設(shè)備領(lǐng)域和X線機領(lǐng)域?qū)＠a(chǎn)出都很高，并且這些高校經(jīng)常申請各種課題，獲得了充足的科研資金。然而，大多數(shù)研究成果尚未應(yīng)用到行業(yè)中，或者由于研究項目與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)而無法應(yīng)用到行業(yè)中，造成研究成果的浪費。與此形成鮮明對比的是，有研發(fā)需求的企業(yè)缺乏研發(fā)資金。因此，在未來的發(fā)展中需要加強企業(yè)和高校的聯(lián)合，形成優(yōu)勢互補，有效利用資源。