基于专利分析的便携式智能血糖仪发展研究

陈良泽，秦 晴

（1.国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300304；2.天津职业技术师范大学，天津 300300）

便携式智能医疗设备是智慧医疗产业的一个重要组成部分。近年来，在便携式医疗终端市场中，家用电子市场达到65.4%的份额，而且呈现加速增长的态势。在家用便携式医疗电子市场中，便携式血糖仪和便携式电子血压计占据70%以上的销售份额[1]。未来便携式医疗电子产品的发展将呈现出无线化、网络化、远程化和更加便携化等特点，特别是远程化、网络化将把便携式医疗产品普及到小城市甚至农村地区，对提高整体的医疗服务水平具有重要的意义[2]。本文从专利的角度分析便携式智能医疗设备的重要分支——便携式智能血糖仪[3]，通过对全球便携式智能血糖仪的专利情况进行分析研究，以期为国内便携式智能血糖仪的发展提供参考。

1 便携式智能血糖仪领域的专利控制力分析

本文从技术控制、产品控制、市场控制3个方面阐述专利在便携式智能血糖仪领域的控制力。

1.1 技术控制

从总体上看，便携式血糖仪的专利技术主要集中在中国、美国、日本、韩国，其中中国的专利申请量较多，但申请人比较分散，没有领军企业；专利申请量靠前的中国企业有北京怡成生物、三诺生物和鱼跃医疗3家，其余均为欧美日企业，主要有罗氏、雅培、飞利浦、松下等，其中德国罗氏的专利申请量最多，遥遥领先其他企业，其次为美国的雅培和荷兰的飞利浦。可见，便携式血糖仪的专利控制力主要集中在欧美的几个龙头企业身上。

1.2 产品控制

随着信息技术的发展及人们对日常健康监测的关注和需求提高，便携式智能医疗设备迎来良好的发展机遇。传统医疗企业和行业巨头纷纷进入便携式智能医疗设备领域[4]，例如在便携式智能血糖仪领域有国际医疗巨头罗氏、雅培、飞利浦、强生、欧姆龙、松下等，国内领先的医疗设备公司有三诺生物、北京怡成生物、鱼跃医疗、艾康生物、九安医疗等[5]，初创公司也大批涌入，但是中国公司在该领域的产品情况与专利布局量并不成正比。在血糖仪市场上，中国本土品牌占据的市场份额较少，有将近一半的市场份额被强生、罗氏、雅培等外资品牌占据；国际医疗巨头罗氏、雅培、飞利浦不但产品市场规模大，而且在专利层面积极布局，具有较好的产品控制力，而中国的医疗设备企业如三诺生物、北京怡成生物、鱼跃医疗、九安医疗等虽然凭借着较高的性价比占有一定市场份额，但是其专利布局相对还是较少，因此其产品控制力较弱。

1.3 市场控制

中国、美国作为目标国的专利申请量远远高于其他国家，说明其市场大、前景好，成为各大企业布局的目标。中国作为目标国的专利申请量是高于作为来源国的申请量的，而美国、日本和德国作为目标国的专利申请量是低于作为来源国的申请量的，且中国企业的专利申请目标国主要在中国，说明中国作为主要市场，其对市场的控制力不足，而美国、日本和德国企业的专利申请目标国较多涉及中国和美国，因此这些国家对市场的控制力较好。

2 便携式智能血糖仪的发展方向分析

本文从便携式智能血糖仪产业结构调整方向、技术发展重点及热点着手，通过专利布局揭示产业发展方向、技术热点发展方向及重点专利技术热点。

2.1 产业发展方向

2.1.1 全球产业发展方向

为了解便携式智能血糖仪的全球产业结构调整方向，本文从检测方式、结构、配套设备、人机交互、数据传输方式、算法和其他7个技术分支进行分析，通过专利分析研究不同阶段的专利布局占比变化情况。

本文选取2000—2020年的专利数据，便携式血糖仪产业全球的专利申请共1 555项，其中涉及检测方式的相关专利申请127项，占比8.2%；涉及结构的相关专利申请519项，占比33.4%；涉及配套设备的相关专利申请118项，占比7.6%；涉及人机交互的相关专利申请136项，占比8.7%；涉及数据传输方式的相关专利申请487项，占比31.3%；涉及算法的相关专利申请93项，占比6.0%。可见，涉及结构和数据传输方式的技术创新是便携式血糖仪最主要的技术发展方向。

2.1.2 主要国家/地区的产业发展方向

中国和美国是便携式血糖仪的专利申请大国，申请量分别为530项和500项，遥遥领先，其次分别为日本95项、韩国86项。整体来看，在4个主要专利申请国家中，结构和数据传输方式均是专利申请的主要方向，说明便携式血糖仪的结构和数据传输方式的改进是该产业的主要发展方向。从各国的便携式血糖仪专利申请数据可以看出，中国更注重结构的改进，专利申请量超过总申请量的一半，在市场上受到很大重视；美国和日本则更加注重数据传输方式的改进，在其他技术方向上的专利申请也占有一定比例，可见这两个国家在各方向上的发展相对更加均衡；韩国在结构和数据传输方式两个方向上的专利申请量基本持平，二者占总申请量的75%以上，是韩国该产业的主要发展方向。

从便携式血糖仪的产业发展趋势来看，中国的发展起步较晚，2008年之前相关专利申请量很少，2008年以后便携式血糖仪产业处于快速发展期，专利申请呈现持续增长态势，结构和数据传输方式技术领域的专利申请量占比较大，是该产业的主要发展方向；2015年之后，专利申请量开始下降，这与全球的产业发展趋势一致。美国的便携式血糖仪产业发展主要分为两个阶段，在2014年之前维持缓慢增长的趋势，之后专利申请量开始下降；从技术分支来看，数据传输方式是美国便携式血糖仪的主要发展方向，其他技术分支也有一定的占比，发展方向相对多样化。从总体的便携式血糖仪专利申请量来看，日本的产业发展呈现逐步下降的趋势，2005年之前专利申请量基本保持稳定，2005年之后逐渐减少，各技术分支的申请量也较少。韩国便携式血糖仪产业的发展基本保持平稳，从技术分支来看，主要涉及结构和数据传输方式技术方向。

2.1.3 龙头企业的产业发展方向

罗氏、雅培、飞利浦及北京怡成生物的便携式血糖仪专利申请量均较大，属于该领域的龙头企业，其中罗氏的相关专利最多。龙头企业的专利产出中结构、数据传输方式、配套设备和人机交互方向的专利产出占比最大，而检测方式、算法和其他技术方向的专利产出相对较少。

通过分析龙头企业2000—2007年和2008—2020年在7个技术分支的专利产出变化可以看出，2008—2020年，罗氏公司进一步加大了对结构、人机交互和数据传输方式技术方向的研发投入，专利产出量明显增加；雅培公司在2008年之前不涉及人机交互和算法方向的专利申请，而在2008年之后进行了相关研发，并有一定量的专利产出；飞利浦公司在两个阶段的专利申请量变化不大，保持相对稳定的发展；北京怡成生物电子技术有限公司成立于1993年，但在2008年之前并没有相关专利产出，这说明中国企业在专利布局上还存在不足。

2.2 技术热点发展方向

专利申请量不仅可以反映产业结构及其调整方向，也可以反映热点技术方向。某一技术领域的专利申请量大或专利申请量占比升高时，表明该方向是研发主体关注的热点，可能是未来的热点发展方向。本文通过分析便携式智能血糖仪各技术分支的专利布局和趋势以及技术演进热点方向来了解该产业未来的热点发展方向。

2.2.1 热点技术专利申请趋势

从整体来看，各个国家的便携式智能血糖仪的主要发展方向均包括结构和数据传输方式，但侧重点有所不同，中国的专利申请中结构方向占比最高，其他国家数据传输方式占比最高。从各技术分支来看，中国的专利申请相对集中在结构和数据传输方式上，其他技术分支的专利申请量很少；其他国家在多个技术分支中均有专利布局，可见，其他国家的专利申请人对于便携式血糖仪的技术掌握更全面，产业发展更加全面和均衡。从时间来看，由于中国在医疗设备领域的基础较为薄弱，在2008年之前专利申请量较少，而此时其他国家已具有了一定的专利申请和技术积累；随着信息技术的发展，2008年之后中国的专利申请量出现了快速上升，2015年之后超过了其他国家的专利申请量。

2.2.2 技术演进热点方向

通过上述各技术分支的专利申请情况可以看出，便携式智能血糖仪中结构和数据传输方式是热点研究方向。图1展示了便携式智能血糖仪各个技术方向的技术需求，可以看出，申请人最关注的是结构改进带来的便利性，其次关注的是数据传输方式的调整。随着智能化和通信技术的发展，人们对多健康参数实时监测的需求增加，如何提高测量仪的便利性、多功能性以及实现实时远程健康监测，成为申请人最关注的问题，这也是目前的主要发展方向。此外，在实现便利性、多功能及实时监测之后，测量准确性也是一个相对重要的发展方向。

图1 便携式智能血糖仪技术需求图

2.3 重点专利技术热点分析

本文参考技术稳定性、技术先进性、保护范围等综合评价检索出的相关专利，将评分大于20分（满分30分）的专利视为核心专利进行分析。

2.3.1 重点专利技术演进热点方向

本文选取便携式血糖仪领域核心专利369项。从专利申请趋势及区域分布可以看出，便携式血糖仪的重点专利数量从2004年开始快速增加，其中2007—2011年出现的重点专利数量最多，说明这一阶段是各企业对便携式血糖仪重点研发的时间段。从地区分布来看，美国、中国的重点专利数量占据了全部重点专利数量的70%以上，远多于其他国家；瑞士、德国、日本和荷兰的重点专利数量也较多，这些国家也是便携式血糖仪领域龙头企业所在国家，说明这些国家也掌握了该领域的核心技术。

369项便携式血糖仪核心专利中涉及检测方式36项，结构123项，配套设备46项，数据传输方式87项，人机交互34项，算法27项，其他16项。从中可以发现，结构改进和数据传输方式改进是便携式血糖仪主要的研究热点，其重点专利数占据了所有重点专利数的一半以上。

2.3.2 龙头企业技术研发热点

从便携式智能血糖仪领域的核心专利中确定申请量最多的10位申请人，从申请情况可以看出，罗氏、雅培、飞利浦的全球专利申请量最多，核心专利申请量也最多，说明这3家企业具有较强的技术实力，专利质量也较高。罗氏公司中结构、配套设备以及人机交互技术方向的核心专利占比最大，雅培公司中结构、数据传输方式以及配套设备技术方向的核心专利占比较大，飞利浦公司中数据传输方式、结构和检测方式技术方向的核心专利占比较大。可见3家企业的核心专利中结构改进方向的占比均较大，在其他方向有不同的侧重，这也代表了3家企业有不同的研发重点。中国的北京怡成生物的核心专利为8项，涉及5个不同的技术分支，说明该公司在便携式血糖仪方面有一定技术发展。

3 结束语

通过对便携式智能血糖仪领域全球专利申请情况以及我国和其他重点国家专利申请情况进行分析，可以看出目前我国在便携式智能血糖仪领域已经取得了较快的发展，但是与欧美日等还存在一定的差距，主要体现为创新主体分散及缺乏领军企业。我国企业在便携式智能血糖仪各技术分支的创新主要涉及结构的改进，在其他技术分支的专利申请量较少，这也体现了我国在便携式智能血糖仪领域存在技术布局不全面和对关键技术掌控不足的问题，未来可以通过整合相关资源，借助新一代信息和通信技术的发展，在便携式智能血糖仪的关键技术中获得发展优势。