磁共振成像设备专利态势分析

张丽军，葛 露，王 飞，马 丽

(江苏省科学技术情报研究所，江苏 南京 210042)

0 引言

医学影像设备作为提供医学影像的重要工具，已经成为医院现代医疗设备中不可或缺的组成部分，它为临床诊断、治疗提供了重要保障，也为临床科学研究提供了重要平台。医学影像设备属于中高端医疗设备，主要包括磁共振成像(MRI)设备、计算机断层扫描(CT)设备、X线机、超声成像设备以及核影像设备等。其中，磁共振成像(MRI)技术是利用人体内原子核在磁场内与外加射频磁场发生共振而产生影像的一种新的成像技术。

从1895年伦琴发现X射线开始，学者们开始关注关于人体成像的研究，自20世纪30年代以来，X射线成像技术得到了一定程度的发展。第二次世界大战后，医学超声技术开始应用于临床实践，提供了一种无创伤显示疾病的新方法。1972年，X射线计算机断层扫描(CT)问世。20世纪70年代初传统的X射线成像和超声成像得到发展。磁共振成像(MRI)在20世纪80年代开始应用于临床。20世纪80年代，计算机技术的快速发展和数字成像技术的引入，所有图像诊断技术都迅速向数字化发展。进入21世纪后，医学影像设备发展进入井喷期，逐步向分辨率更高、扫描速度更快、多功能集成以及各种成像设备的集成趋势转变[1-3]。

磁共振成像(MRI)可以显示形态结构，显示原子核水平的生化信息、某些器官的功能状态等，还具有无电离辐射等优势，因此已越来越广泛地应用于临床系统的检查和诊断[4-5]。在我国，中低端的医疗成像设备发展相对比较成熟，但是高端的医疗成像设备研发技术相对薄弱。鉴于此，当前医疗成像行业亟需利用知识产权通过法律赋予的独占地位获得竞争优势。

因此，本研究从知识产权维度入手，针对MRI从专利申请等多维度展开统计分析，挖掘MRI技术领域专利发展现状，针对MRI设备给出发展建议，从而推动医学影像设备的技术研发和产业利用水平提升。

1 磁共振成像专利态势

1.1 MRI设备全球专利态势

截至2021年年底,MRI设备专利共23 213件,其中专利申请10 576件，发明专利授权12 263件,实用新型授权374件。

从专利申请国家来看：日本申请量最高，达10 453件，占比45%，将近5成；其次是美国，申请量达6 167件；中国位列第3，申请量为1 966件，不足日本的1/5，只有美国的三成。

从专利年申请量来看，一共经历过3个增长期：第一个增长期是1979—1987年，专利申请量从1979年的屈指可数到1987年的543件，这个时间段可谓MRI设备第一个蓬勃发展期；第2个增长期是2000—2004年，2000年专利年申请量为552件，而2004年达到926件，几乎比2000年翻了一倍；第3个增长期是2010—2013年，2013年专利申请量达到巅峰值1 167件。但2013年之后，MRI设备产业化日趋成熟，整体专利申请量呈下降趋势。

从国家申请趋势看，专利申请量整体从2013年开始下降，而日本自2003开始专利申请量呈整体大幅度下滑之势，美国和中国分别于2015年、2013年开始专利申请热度减退，其中中国下滑速度最慢，因此，中国在MRI设备领域申请专利量占比在全球越来越大，2013年日本、美国、中国年申请量比为41.6%∶32.7%∶25.7%，2015年为28.9%∶49.5%∶21.6%，美国成为MRI设备领域的新秀。

1.2 MRI设备主要申请人情况

从全球看,MRI设备主要申请人TOP10分别是东芝株式会社、西门子股份公司、东芝医疗系统公司、通用电气医疗系统全球技术公司、日立医疗公司、飞利浦电子集团、三星电子有限公司、富士公司、横河医疗系统有限公司、柯尼卡美能达控股株式会社，主要为日美企业，其中以东芝株式会社最多，申请量高达2 444件，西门子股份公司紧跟其后，申请量达2 393件，前10专利申请人无一家是中国企业。从近3年研发活跃度看，三星电子有限公司最为活跃，近3年申请比例占全部的28%，日立医疗公司、西门子股份公司、东芝医疗系统公司也很活跃，近3年申请比例占全部的一成以上。

从申请量前10位的专利权人专利申请布局看，均进行了积极的海外专利布局。从总体看，日本、美国、中国、欧洲、德国是各大专利申请人专利布局的重点国家或地区。从各专利申请人看，都很看重日本、美国和中国的市场，各专利申请人申请的专利未必以本土为主，而是跟各自战略侧重区域有关，主要部署在日本或者美国。例如德国的西门子在美国申请的专利占总数的51%；美国的通用电气在日本的专利申请占其总量的52%，超过五成。

2 MRI设备全球技术态势

从全部申请专利来看，A61B 5/055数量最多，共14 557件，占总量的62.7%，处于绝对优势的技术方向。除此之外，A61B 6/03，G01R 33/48，A61B 5/00申请量也比较多，均突破2 000件专利，占总体的10%左右。从时间变化看，自20世纪70年代末期MRI设备出现专利申请以来，A61B 5/055技术方向一直都是关注的热点之一。初期A61B 1/00技术方向从20世纪70年代末至20世纪80年代末是热门方向，但80年代末期以后，该技术方向渐渐淡出大家的视野。A61B 6/03，A61B 5/00，G01R 33/48，A61B 6/00近年来较活跃。可见，磁共振成像及用电子计算机处理的层析X射线摄影机是热点技术方向。

3 MRI设备中国专利申请态势

3.1 MRI设备专利申请趋势

我国最早于1992年在MRI设备领域申请1篇专利，之后到2000年一直处于萌芽状态；而2000年之后进入快速增长期，其中，2001年比2000年专利增长140%，2002年比2001年增长116.7%，一直到2013年专利年申请量高达227件；但2013年之后我国在MRI设备领域的热度减退。纵观全球，出现这一现象并非中国个例，相反，中国相较于美国、日本，专利年申请量减少速度最慢，因此，中国在MRI设备领域申请专利量占比反而在全球越来越大，在国际上的影响力逐步增强。

3.2 MRI设备中国专利申请人构成

MRI设备相关领域，申请中国专利的前10位专利申请人分别为西门子股份公司、飞利浦电子集团、通用电气医疗系统(中国)有限公司、东芝医疗系统公司、上海联影医疗科技有限公司、东芝株式会社、日立医疗公司、三星电子有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，其中西门子专利申请量以510件位列榜首，是位列第2的飞利浦电子集团专利申请总量的近3倍。但在全球专利申请量排名第1的东芝株式会社在中国的申请量排名第6，飞利浦在全球专利申请量排名第6，而在中国申请量排名第2，可见西门子、飞利浦特别看重中国市场，在中国也展开了很好的专利布局。中国专利申请人中，排名第1的是上海联影医疗科技有限公司，申请专利共计102件，位列全中国第5。前15名专利申请人中有4个中国申请人上榜，分别为中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、沈阳东软医疗系统有限公司、厦门大学，4家共申请专利74件，低于上海联影医疗科技有限公司一家的专利申请量，可见我国在MRI设备领域中，上海联影医疗科技有限公司最具竞争力。

3.3 MRI设备中国专利申请技术构成

从中国专利申请IPC分类看，MRI设备专利申请主要归属于A61B，G01R，其中以A61B 5/055，A61B 6/03，A61B 6/00为代表，可见MRI设备的研究主要集中在磁共振成像在医学测量、诊断、鉴定等方面的应用。

4 结语

在MRI设备领域，中国处于全球第3，次于日本和美国。先后经历过3个增长期，但2013年之后，MRI设备产业化日趋成熟，整体专利申请量呈下降趋势，在此过程中美国逐步超越日本，成为新秀。专利申请人则以日美企业作为领头羊，涉及专利遍布日本、美国、中国、欧洲、德国，尤以日美为主。从技术角度来看，无论是全球还是中国，A61B 5/055，A61B 6/03都是关注的热点。在中国，外企中西门子、飞利浦专利部署得很好，国内企业则以上海联影医疗科技有限公司为代表，中国专利申请主要集中在磁共振成像在医学测量、诊断以及鉴定等领域的应用。

此外，MRI设备领域面临所需研发时间长、投入资金量大等难题，但是生产MRI设备的企业大多为民营企业，其经济实力一般不足以支持新一代产品研发的需求。另外，从专利申请人排名可以看出，高校和科研院所研发实力很强，比如清华大学在CT设备领域和X线机领域专利产出都很高，并且这些高校经常申请各种课题，获得了充足的科研资金。然而，大多数研究成果尚未应用到行业中，或者由于研究项目与产业发展脱节而无法应用到行业中，造成研究成果的浪费。与此形成鲜明对比的是，有研发需求的企业缺乏研发资金。因此，在未来的发展中需要加强企业和高校的联合，形成优势互补，有效利用资源。