基于專利分析的便攜式智能血糖儀發展研究

陳良澤，秦 晴

（1.國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心，天津 300304；2.天津職業技術師范大學，天津 300300）

便攜式智能醫療設備是智慧醫療產業的一個重要組成部分。近年來，在便攜式醫療終端市場中，家用電子市場達到65.4%的份額，而且呈現加速增長的態勢。在家用便攜式醫療電子市場中，便攜式血糖儀和便攜式電子血壓計占據70%以上的銷售份額[1]。未來便攜式醫療電子產品的發展將呈現出無線化、網絡化、遠程化和更加便攜化等特點，特別是遠程化、網絡化將把便攜式醫療產品普及到小城市甚至農村地區，對提高整體的醫療服務水平具有重要的意義[2]。本文從專利的角度分析便攜式智能醫療設備的重要分支——便攜式智能血糖儀[3]，通過對全球便攜式智能血糖儀的專利情況進行分析研究，以期為國內便攜式智能血糖儀的發展提供參考。

1 便攜式智能血糖儀領域的專利控制力分析

本文從技術控制、產品控制、市場控制3個方面闡述專利在便攜式智能血糖儀領域的控制力。

1.1 技術控制

從總體上看，便攜式血糖儀的專利技術主要集中在中國、美國、日本、韓國，其中中國的專利申請量較多，但申請人比較分散，沒有領軍企業；專利申請量靠前的中國企業有北京怡成生物、三諾生物和魚躍醫療3家，其余均為歐美日企業，主要有羅氏、雅培、飛利浦、松下等，其中德國羅氏的專利申請量最多，遙遙領先其他企業，其次為美國的雅培和荷蘭的飛利浦?？梢?，便攜式血糖儀的專利控制力主要集中在歐美的幾個龍頭企業身上。

1.2 產品控制

隨著信息技術的發展及人們對日常健康監測的關注和需求提高，便攜式智能醫療設備迎來良好的發展機遇。傳統醫療企業和行業巨頭紛紛進入便攜式智能醫療設備領域[4]，例如在便攜式智能血糖儀領域有國際醫療巨頭羅氏、雅培、飛利浦、強生、歐姆龍、松下等，國內領先的醫療設備公司有三諾生物、北京怡成生物、魚躍醫療、艾康生物、九安醫療等[5]，初創公司也大批涌入，但是中國公司在該領域的產品情況與專利布局量并不成正比。在血糖儀市場上，中國本土品牌占據的市場份額較少，有將近一半的市場份額被強生、羅氏、雅培等外資品牌占據；國際醫療巨頭羅氏、雅培、飛利浦不但產品市場規模大，而且在專利層面積極布局，具有較好的產品控制力，而中國的醫療設備企業如三諾生物、北京怡成生物、魚躍醫療、九安醫療等雖然憑借著較高的性價比占有一定市場份額，但是其專利布局相對還是較少，因此其產品控制力較弱。

1.3 市場控制

中國、美國作為目標國的專利申請量遠遠高于其他國家，說明其市場大、前景好，成為各大企業布局的目標。中國作為目標國的專利申請量是高于作為來源國的申請量的，而美國、日本和德國作為目標國的專利申請量是低于作為來源國的申請量的，且中國企業的專利申請目標國主要在中國，說明中國作為主要市場，其對市場的控制力不足，而美國、日本和德國企業的專利申請目標國較多涉及中國和美國，因此這些國家對市場的控制力較好。

2 便攜式智能血糖儀的發展方向分析

本文從便攜式智能血糖儀產業結構調整方向、技術發展重點及熱點著手，通過專利布局揭示產業發展方向、技術熱點發展方向及重點專利技術熱點。

2.1 產業發展方向

2.1.1 全球產業發展方向

為了解便攜式智能血糖儀的全球產業結構調整方向，本文從檢測方式、結構、配套設備、人機交互、數據傳輸方式、算法和其他7個技術分支進行分析，通過專利分析研究不同階段的專利布局占比變化情況。

本文選取2000—2020年的專利數據，便攜式血糖儀產業全球的專利申請共1 555項，其中涉及檢測方式的相關專利申請127項，占比8.2%；涉及結構的相關專利申請519項，占比33.4%；涉及配套設備的相關專利申請118項，占比7.6%；涉及人機交互的相關專利申請136項，占比8.7%；涉及數據傳輸方式的相關專利申請487項，占比31.3%；涉及算法的相關專利申請93項，占比6.0%。可見，涉及結構和數據傳輸方式的技術創新是便攜式血糖儀最主要的技術發展方向。

2.1.2 主要國家/地區的產業發展方向

中國和美國是便攜式血糖儀的專利申請大國，申請量分別為530項和500項，遙遙領先，其次分別為日本95項、韓國86項。整體來看，在4個主要專利申請國家中，結構和數據傳輸方式均是專利申請的主要方向，說明便攜式血糖儀的結構和數據傳輸方式的改進是該產業的主要發展方向。從各國的便攜式血糖儀專利申請數據可以看出，中國更注重結構的改進，專利申請量超過總申請量的一半，在市場上受到很大重視；美國和日本則更加注重數據傳輸方式的改進，在其他技術方向上的專利申請也占有一定比例，可見這兩個國家在各方向上的發展相對更加均衡；韓國在結構和數據傳輸方式兩個方向上的專利申請量基本持平，二者占總申請量的75%以上，是韓國該產業的主要發展方向。

從便攜式血糖儀的產業發展趨勢來看，中國的發展起步較晚，2008年之前相關專利申請量很少，2008年以后便攜式血糖儀產業處于快速發展期，專利申請呈現持續增長態勢，結構和數據傳輸方式技術領域的專利申請量占比較大，是該產業的主要發展方向；2015年之后，專利申請量開始下降，這與全球的產業發展趨勢一致。美國的便攜式血糖儀產業發展主要分為兩個階段，在2014年之前維持緩慢增長的趨勢，之后專利申請量開始下降；從技術分支來看，數據傳輸方式是美國便攜式血糖儀的主要發展方向，其他技術分支也有一定的占比，發展方向相對多樣化。從總體的便攜式血糖儀專利申請量來看，日本的產業發展呈現逐步下降的趨勢，2005年之前專利申請量基本保持穩定，2005年之后逐漸減少，各技術分支的申請量也較少。韓國便攜式血糖儀產業的發展基本保持平穩，從技術分支來看，主要涉及結構和數據傳輸方式技術方向。

2.1.3 龍頭企業的產業發展方向

羅氏、雅培、飛利浦及北京怡成生物的便攜式血糖儀專利申請量均較大，屬于該領域的龍頭企業，其中羅氏的相關專利最多。龍頭企業的專利產出中結構、數據傳輸方式、配套設備和人機交互方向的專利產出占比最大，而檢測方式、算法和其他技術方向的專利產出相對較少。

通過分析龍頭企業2000—2007年和2008—2020年在7個技術分支的專利產出變化可以看出，2008—2020年，羅氏公司進一步加大了對結構、人機交互和數據傳輸方式技術方向的研發投入，專利產出量明顯增加；雅培公司在2008年之前不涉及人機交互和算法方向的專利申請，而在2008年之后進行了相關研發，并有一定量的專利產出；飛利浦公司在兩個階段的專利申請量變化不大，保持相對穩定的發展；北京怡成生物電子技術有限公司成立于1993年，但在2008年之前并沒有相關專利產出，這說明中國企業在專利布局上還存在不足。

2.2 技術熱點發展方向

專利申請量不僅可以反映產業結構及其調整方向，也可以反映熱點技術方向。某一技術領域的專利申請量大或專利申請量占比升高時，表明該方向是研發主體關注的熱點，可能是未來的熱點發展方向。本文通過分析便攜式智能血糖儀各技術分支的專利布局和趨勢以及技術演進熱點方向來了解該產業未來的熱點發展方向。

2.2.1 熱點技術專利申請趨勢

從整體來看，各個國家的便攜式智能血糖儀的主要發展方向均包括結構和數據傳輸方式，但側重點有所不同，中國的專利申請中結構方向占比最高，其他國家數據傳輸方式占比最高。從各技術分支來看，中國的專利申請相對集中在結構和數據傳輸方式上，其他技術分支的專利申請量很少；其他國家在多個技術分支中均有專利布局，可見，其他國家的專利申請人對于便攜式血糖儀的技術掌握更全面，產業發展更加全面和均衡。從時間來看，由于中國在醫療設備領域的基礎較為薄弱，在2008年之前專利申請量較少，而此時其他國家已具有了一定的專利申請和技術積累；隨著信息技術的發展，2008年之后中國的專利申請量出現了快速上升，2015年之后超過了其他國家的專利申請量。

2.2.2 技術演進熱點方向

通過上述各技術分支的專利申請情況可以看出，便攜式智能血糖儀中結構和數據傳輸方式是熱點研究方向。圖1展示了便攜式智能血糖儀各個技術方向的技術需求，可以看出，申請人最關注的是結構改進帶來的便利性，其次關注的是數據傳輸方式的調整。隨著智能化和通信技術的發展，人們對多健康參數實時監測的需求增加，如何提高測量儀的便利性、多功能性以及實現實時遠程健康監測，成為申請人最關注的問題，這也是目前的主要發展方向。此外，在實現便利性、多功能及實時監測之后，測量準確性也是一個相對重要的發展方向。

圖1 便攜式智能血糖儀技術需求圖

2.3 重點專利技術熱點分析

本文參考技術穩定性、技術先進性、保護范圍等綜合評價檢索出的相關專利，將評分大于20分（滿分30分）的專利視為核心專利進行分析。

2.3.1 重點專利技術演進熱點方向

本文選取便攜式血糖儀領域核心專利369項。從專利申請趨勢及區域分布可以看出，便攜式血糖儀的重點專利數量從2004年開始快速增加，其中2007—2011年出現的重點專利數量最多，說明這一階段是各企業對便攜式血糖儀重點研發的時間段。從地區分布來看，美國、中國的重點專利數量占據了全部重點專利數量的70%以上，遠多于其他國家；瑞士、德國、日本和荷蘭的重點專利數量也較多，這些國家也是便攜式血糖儀領域龍頭企業所在國家，說明這些國家也掌握了該領域的核心技術。

369項便攜式血糖儀核心專利中涉及檢測方式36項，結構123項，配套設備46項，數據傳輸方式87項，人機交互34項，算法27項，其他16項。從中可以發現，結構改進和數據傳輸方式改進是便攜式血糖儀主要的研究熱點，其重點專利數占據了所有重點專利數的一半以上。

2.3.2 龍頭企業技術研發熱點

從便攜式智能血糖儀領域的核心專利中確定申請量最多的10位申請人，從申請情況可以看出，羅氏、雅培、飛利浦的全球專利申請量最多，核心專利申請量也最多，說明這3家企業具有較強的技術實力，專利質量也較高。羅氏公司中結構、配套設備以及人機交互技術方向的核心專利占比最大，雅培公司中結構、數據傳輸方式以及配套設備技術方向的核心專利占比較大，飛利浦公司中數據傳輸方式、結構和檢測方式技術方向的核心專利占比較大?？梢?家企業的核心專利中結構改進方向的占比均較大，在其他方向有不同的側重，這也代表了3家企業有不同的研發重點。中國的北京怡成生物的核心專利為8項，涉及5個不同的技術分支，說明該公司在便攜式血糖儀方面有一定技術發展。

3 結束語

通過對便攜式智能血糖儀領域全球專利申請情況以及我國和其他重點國家專利申請情況進行分析，可以看出目前我國在便攜式智能血糖儀領域已經取得了較快的發展，但是與歐美日等還存在一定的差距，主要體現為創新主體分散及缺乏領軍企業。我國企業在便攜式智能血糖儀各技術分支的創新主要涉及結構的改進，在其他技術分支的專利申請量較少，這也體現了我國在便攜式智能血糖儀領域存在技術布局不全面和對關鍵技術掌控不足的問題，未來可以通過整合相關資源，借助新一代信息和通信技術的發展，在便攜式智能血糖儀的關鍵技術中獲得發展優勢。