乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域?qū)＠偁帒B(tài)勢分析

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)信息研究所/圖書館，北京 100020

引言

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，是女性發(fā)病率最高、致死率第二的腫瘤[1-2]。美國大約1/8的女性一生中會被診斷出侵襲性乳腺癌，我國乳腺癌發(fā)病率已經(jīng)成為女性惡性腫瘤的首位，過去幾年中的發(fā)病率和病死率顯著增加[3-4]。目前還未發(fā)現(xiàn)有效預(yù)防乳腺癌的手段，早診早治是提高乳腺癌生存率的最重要方法。乳腺影像檢測是臨床常用的乳腺癌診斷方法，超聲檢測因?qū)崟r性、無輻射和對良惡性腫瘤的高區(qū)分性等特點(diǎn)是診斷的首選手段。乳腺三維超聲容積成像是基于乳腺構(gòu)造特征的數(shù)據(jù)采集和圖像重建的超聲成像方式，能夠提供腫瘤三維信息和冠狀面信息，可提供更為全面的診斷信息，從而提高診斷的精確性[5-6]。

專利是技術(shù)信息最有效的載體[7-10]，三方專利通常被認(rèn)為具有較高的科技含量和經(jīng)濟(jì)價值[11]，發(fā)明專利授權(quán)更能體現(xiàn)一個國家/地區(qū)作為技術(shù)來源地的創(chuàng)新實力[12]。本研究通過乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球?qū)＠暾?、三方專利申請、發(fā)明專利授權(quán)進(jìn)行分析，展示該領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)規(guī)模、技術(shù)來源地、技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)等，全面了解全球技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

本研究選擇智慧芽數(shù)據(jù)庫中收錄的乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域?qū)＠?，以“乳腺三維超聲容積成像”為主題詞在標(biāo)題和摘要中進(jìn)行檢索，數(shù)據(jù)檢索及下載時間為2019年12月18日。智慧芽全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫收錄了從1790年至今的全球116個國家/地區(qū)的1.4億多件專利，8000多萬條文獻(xiàn)、科技、政策等數(shù)據(jù)，每周更新數(shù)據(jù)，可提供全球?qū)＠?、引用?shù)據(jù)、同族信息，獲悉國內(nèi)外技術(shù)及全球布局情況。智慧芽數(shù)據(jù)庫可為本研究提供全面可靠的數(shù)據(jù)來源。采用專利計量分析結(jié)合定性分析的方法，通過專利申請量、三方專利申請量、發(fā)明專利授權(quán)量的分析展示技術(shù)開發(fā)規(guī)模，通過專利申請人區(qū)域分析展示技術(shù)來源地，通過專利申請/專利權(quán)人的分析展示技術(shù)開發(fā)領(lǐng)先機(jī)構(gòu)，通過國際專利分類號的分析展示技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)。受制于專利申請到公開有18個月的滯后期，以及發(fā)明專利自申請至授權(quán)的漫長周期（大多需要3～5年），數(shù)據(jù)分析時，專利申請未納入2019年的數(shù)據(jù)，發(fā)明專利授權(quán)未納入2017、2018和2019年的數(shù)據(jù)。

2 專利競爭態(tài)勢

2.1 專利申請量

專利申請數(shù)量是指專利機(jī)構(gòu)受理技術(shù)發(fā)明申請專利的數(shù)量，反映技術(shù)發(fā)展活動的活躍程度。專利申請數(shù)量越多，表示相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力越高，越有活力[13-15]。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域共有專利申請96組，1999～2018年全球?qū)＠暾埩康哪甓确植既鐖D1所示，該領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩窟€未形成一定規(guī)模，2014年申請量最多，有9組，每年專利申請量都在10組以下，雖然申請量有限但持續(xù)活躍。

圖1 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩磕甓确植?/p>

2.2 三方專利申請量

三方專利在地理上囊括了美國、日本、歐洲這三個世界上科技水平和創(chuàng)新活力最高的國家/地區(qū)，同時在這三個國家/地區(qū)申請專利費(fèi)用昂貴，因此三方專利通常被認(rèn)為具有較高科技含量和經(jīng)濟(jì)價值[11,16]。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域共有三方專利申請17組，已積累一定數(shù)量的潛在市場價值成果，占該領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩康?7.34%，接近1/5，1999～2016年全球三方專利申請量的年度分布如圖2所示，三方專利申請還未呈現(xiàn)連續(xù)申請的態(tài)勢，有幾年的專利申請量為0，其他每年的申請量也只有1～2組。

2.3 發(fā)明專利授權(quán)量

并不是每個專利申請都能授權(quán)，尤其是發(fā)明專利，審查特別嚴(yán)格。發(fā)明專利授權(quán)不僅表明專利權(quán)人獲得了其發(fā)明技術(shù)的排他性產(chǎn)權(quán)，也意味著其發(fā)明技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭芊杀Ｗo(hù)的無形資產(chǎn)和競爭優(yōu)勢[12]。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球發(fā)明專利授權(quán)共有40組，已具備一定數(shù)量的高質(zhì)量成果，1999～2016年全球發(fā)明專利授權(quán)量的年度分布如圖3所示，每年發(fā)明授權(quán)量在5組以下。

圖2 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球三方專利申請量年度分布

圖3 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球發(fā)明專利授權(quán)量年度分布

3 專利技術(shù)來源地

通過專利申請人所在國家/地區(qū)分析可以在一定程度上反映專利申請技術(shù)來源地[7,17]。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球共有專利申請96組，專利技術(shù)來源地如圖4a所示。美國是該領(lǐng)域?qū)＠暾堊疃嗟膰?，?0組，處于第一位，占全球該領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?2%，超過1/2，領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，是主要的技術(shù)來源地；其次是中國，專利申請數(shù)量7組，全球占比7%；英國有6組，全球占比6%，排在第三位。其他國家/地區(qū)的專利數(shù)量均在4組以下。該領(lǐng)域全球發(fā)明專利授權(quán)共有42組，技術(shù)來源地如圖4b所示。美國發(fā)明專利授權(quán)量依然處于全球第一位，有25組，占全球該領(lǐng)域發(fā)明專利授權(quán)總量的59%，接近3/5，處于領(lǐng)先地位。日本排在第二位，發(fā)明專利授權(quán)量2組，全球占比7%。中國排在第三位，發(fā)明專利授權(quán)量2組，全球占比5%。

圖4 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域技術(shù)來源地

從專利申請量與發(fā)明專利授權(quán)量來看，美國是全球乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域最主要的技術(shù)來源地，技術(shù)開發(fā)活躍且創(chuàng)新能力強(qiáng)，引領(lǐng)全球發(fā)展。

中國在乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域已經(jīng)積累一定數(shù)量的技術(shù)開發(fā)成果（表1），共有專利申請7組，其中有2組獲得授權(quán)，包括1組發(fā)明專利授權(quán)和1組實用新型專利。中國在該領(lǐng)域的專利申請機(jī)構(gòu)包括3家企業(yè)，2家高校和1個個人申請，中國企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)占據(jù)較重要地位。中國獲得授權(quán)的2組專利分別是復(fù)旦大學(xué)的一個發(fā)明專利授權(quán)，關(guān)于圖像的自動提取方法，另外1組是無錫祥生醫(yī)療科技股份有限公司的實用新型專利，涉及自動成像和掃描成像裝置。其他5組未獲授權(quán)專利均為發(fā)明專利，且已進(jìn)入實質(zhì)審查階段。需要引起注意的是，無錫祥生醫(yī)療科技股份有限公司的實用新型專利CN207055510U，同樣的發(fā)明創(chuàng)造已同日申請發(fā)明專利[18-19]，即目前還在實質(zhì)審查階段的CN106725616A，這是器械類專利一個非常重要的特點(diǎn)。

乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域全球三方專利申請技術(shù)來源地如圖5所示，只有5個國家有三方專利申請，主要集中在歐美發(fā)達(dá)國家，這些專利具有一定的潛在市場價值。該領(lǐng)域共有三方專利申請17組，美國是三方專利申請最多的國家，有11組，占全球該領(lǐng)域發(fā)明專利授權(quán)總量的65%，超過3/5，領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，表明美國專利具有的較高科技含量和經(jīng)濟(jì)價值。英國排在第二位，有3組，全球占比17%，接近1/5；德國、荷蘭和印度各有1組。

乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域17組三方專利中，處于有效狀態(tài)的有7組（表2），占比為41.2%，超過2/5。其中美國2組，是關(guān)于超聲掃描的壓縮面研究；英國3組，均是關(guān)于圖像分析；德國1組，涉及乳腺成像的自動診斷方法；印度1組，是關(guān)于乳腺熱成像的圖像自動分割技術(shù)。從有效的三方專利來看，各國的研究重點(diǎn)有所差異，美國側(cè)重于掃描壓縮面的研究，英國側(cè)重于圖像分析，德國聚焦于圖像診斷，印度的重點(diǎn)則是在圖像的自動分割技術(shù)。

圖5 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域的三方專利申請技術(shù)來源地

4 專利技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)

乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域主要技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)如圖6所示，有18家，包括15家公司，2家研究中心和1家高校。18家技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)中，美國機(jī)構(gòu)有12家，英國、德國、荷蘭、中國、南非和印度各1家。專利申請量位列全球第一位和第二位的均是美國公司，通用電氣公司專利申請數(shù)量（12組）和發(fā)明專利授權(quán)量（5組）均排名第一位，Qview Medical公司專利申請數(shù)量（9組）位列第二位，發(fā)明專利授權(quán)量有2組，這兩個公司均未見三方專利申請。專利申請數(shù)量排在第三位的英國Qinetiq公司（7組），其發(fā)明專利授權(quán)量3組，三方專利申請有3組，是三方專利申請數(shù)量最多的機(jī)構(gòu)。無錫祥生醫(yī)療科技股份有限公司專利申請數(shù)量有2組，是中國唯一一家躋身全球前列的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，該公司尚未見發(fā)明專利授權(quán)，但有1組實用新型專利。18家機(jī)構(gòu)中有三方專利申請的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)共有8家，除了三方專利申請數(shù)量（3組）最多的英國Qinetiq公司，還有美國Qualia Computing公司、Arch公司和U-Systems公司三方專利申請均為2組，德國西門子公司、荷蘭飛利浦公司和印度Niramai公司各有1組。

表2 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域7組有效三方專利

圖6 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域主要技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)

5 專利技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)

專利由審查員依據(jù)其對技術(shù)方案的理解賦予若干代表其創(chuàng)新點(diǎn)的國際專利分類號（IPC），通過IPC可了解該專利涉及的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)[10,20]。通過對乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域的IPC進(jìn)行分析，來揭示其技術(shù)分布情況。表3是乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域?qū)＠暾埩颗琶?0位的IPC，技術(shù)領(lǐng)域主要涉及圖像處理及分析、診斷及檢測等研究。

表3 乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域三方專利申請的技術(shù)領(lǐng)域分布

專利申請量最多的技術(shù)點(diǎn)是G06T7/00，有30組，主要涉及圖像分析。專利申請數(shù)量排在第二位的是A61B8/00，有26組，主要涉及診斷。專利申請數(shù)量排在第三位的是A61B8/08，有21組，主要涉及腫瘤的相關(guān)檢測。其他技術(shù)點(diǎn)的專利申請量都在20組以下。

6 小結(jié)

專利是技術(shù)創(chuàng)新的重要方式和必要資源，是技術(shù)創(chuàng)新活動的重要標(biāo)志。本研究從專利競爭態(tài)勢、技術(shù)來源地、技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)、技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)等角度揭示乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新力。通過全球?qū)＠暾埖臄?shù)量揭示技術(shù)開發(fā)規(guī)模，通過三方專利申請揭示潛在市場價值成果，通過發(fā)明專利授權(quán)揭示高質(zhì)量成果，通過國際專利分類號分析揭示技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域雖然每年申請數(shù)量有限但持續(xù)活躍，未來有很大的發(fā)展空間，且已積累一定數(shù)量的潛在市場價值成果和高質(zhì)量成果，技術(shù)創(chuàng)新能力持續(xù)提升。美國是該領(lǐng)域主要技術(shù)來源地，技術(shù)開發(fā)規(guī)模、潛在市場價值成果和高質(zhì)量成果均位列全球第一位，且領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，中國與美國相比還存在較大差距。技術(shù)開發(fā)領(lǐng)先機(jī)構(gòu)為美國通用電氣公司、Qview Medical公司和英國Qinetiq公司；無錫祥生醫(yī)療科技股份有限公司是中國唯一一家躋身全球前列的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，已具備一定數(shù)量的技術(shù)開發(fā)成果。乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)主要集中在圖像處理及分析、診斷及檢測等研究。本研究通過乳腺三維超聲容積成像領(lǐng)域的專利分析，來揭示全球競爭態(tài)勢，從情報學(xué)的角度提供基于數(shù)據(jù)和事實的研究證據(jù)。