全球医学影像专利分析报告.pdf

1全球医学影像专利分析报告2020 年 5 月前言医学影像的概念是指为了医疗或医学研究，对人体或人体部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。自 1895 年德国物理学家伦琴发现 X 射线以来，各种医学成像技术孕育而生，医学成像设备也在过去几十年里得到了长足发展。目前主要的影像技术包含传统的 X 射线、计算机断层扫描 CT、医学超音波检查等，新型的工具包括 MRI、PET、核医学等。近年来，随着技术在医学影像诊断环节的渗透，以及政策对医疗创新的不断鼓励，提升医疗机构医学影像服务水平的新力量开始登上行业舞台。尤其是以 AI 医学影像产品为代表的诊断服务，以及为影像科、放疗科等做整体赋能的科室运营服务，从科室筹建、日常运营、影像诊断等层面提供全方位的专业服务。为探讨全球医学影像技术演变趋势、竞争环境等，动脉网蛋壳研究院联合超凡知识产权共同完成全球医学影像专利分析报告。本报告针对医学影像领域，对全球相关专利进行检索，并对专利申请分布情况以及重点发明人进行分析。核心观点1. 美国、中国是医学影像专利申请数量最多的两个国家，合计占比超过 50%；2. 传统医疗器械巨头西门子、 GE 医疗、飞利浦等在医学影像领域仍处于第一梯队；3. 三星集团在 2010 后医学影像专利快速增加，试图创造医疗领域第二个半导体神话；4. GE 医疗医学影像专利申请 80%以上分布在美国；5. 三星技术分布集中在影像处理领域， GE 医疗则重点布局数据获取、图像重建；正文目录1. 全球医学影像专利整体分布情况 .11.1. 相关专利技术 IPC 分类 . 11.2 近 20 年全球医学影像专利申请情况 . 21.3 医学影像专利申请数量国家排名 .21.4 TOP8 申请人专利申请情况 .32. 重点申请人核心专利解读分析 .42.1. 三星集团：创造生物医药领域第二个半导体神话 .42.2. GE 医疗：全球医疗器械三巨头之一.163. 重点申请人的专利运营及诉讼、复审、无效信息 .293.1. 专利诉讼情况 .29图表目录图 1 ：全球医学影像专利申请趋势图 .2图 2 ：医学影像专利申请数量国家排名 . 2图 3 ： TOP8 申请人专利申请排名 .3图 4 ：三星集团医学影像领域专利申请趋势 . 4图 5 ：三星集团在医学影像领域专利全球布局分布 .5图 6 ：三星集团医学影像领域技术布局情况 . 6图 7 ： GE 医疗全球医学影像专利申请趋势（单位：件） .16图 8 ：专利布局国家分析图 .17图 9 ： GE 医疗医学影像技术分布图 .18图 10 ：图像重建方向技术路线图 .18表 1 ：各技术分支数量分布情况 .1表 2 ：三星集团医学影像领域核心专利表 . 6表 3 ： GE 医疗在医学影像领域的核心专利表 .19表 4 ：重点申请人专利复审请求情况 . 3011.全球医学影像专利整体分布情况据统计，目前医疗数据中超过 90 来自医学影像，医学影像数据已经成为医生诊断必不可少的 “证据 ”之一。其中包括 X 射线、 CT、 MRI、 PET、超声成像、病理图像等常见影像。近年来，随着 AI 技术的高速发展，人工智能技术在放射影像中的辅助诊断功能越来越丰富。例如人工智能算法中的图像检测、图像识别、模型聚类、模型聚合等，对于病灶的确定、诊断的判别都具有更准确、更快速的效果。本报告针对医学影像领域进行相关专利检索，并对专利申请情况以及重点发明人进行分析。1.1.相关专利技术IPC分类通过对全球专利申请的技术领域分布情况进行统计分析，从 IPC分类号可以看出国内外申请人重点关注的技术领域，如表 1所示：医学影像在各技术方向 TOP10 的专利数量，主要分布在 G06T7图像分析、 G06K9图形识别、 A61B6以及 A61B5诊断等领域，分布占比 18.95%、 16.59%、15.74%以及 14.31%。表1：各技术分支数量分布情况资料来源：超凡知识产权，动脉网21.2近20年全球医学影像专利申请情况在 2000年前，医学影像领域处于技术萌芽期，专利数量相对较少。从 2000年开始，随着技术突破，医学影像方面的研究也不断增加，年申请量明显增长；随着 2014 年 AI 技术的快速发展，该领域技术开始进入高速发展期，相关专利申请量急速增长。图1：全球医学影像专利申请趋势图（受公开滞后影响，2019年专利数据公开不完整）资料来源：超凡知识产权，动脉网1.3医学影像专利申请数量国家排名从 2000年至今，美国医学影像专利申请量一直占据第一，截至 2019 年累计申请 3300多件。中国在 2012年之后专利申请量快速增加，由 50 件 /年逐年上升，并在 2018 年首次超过美国。这得益于政府对医院影像科发展的大力支持、鼓励影像设备进口替代。 2011 年联影医疗成立，并逐渐发展为国内高端医疗影像设备的龙头企业。 2013 年，卫生部发布了关于印发医学影像科等国家临床重点专科建设项目评分标准（试行）的通知，在全国推进医院影像科的建设工作。图2：医学影像专利申请数量国家排名3资料来源：超凡知识产权，动脉网与中国形成鲜明对比的是，韩国虽然在 2010 年后专利申请量有所增加，但在 2017/2018 年出现断崖式下降。三星作为韩国最大的跨国企业集团之一，是韩国医学影像专利申请的主要来源。在 2017 年2 月，三星掌门人李在镕，因为行贿等罪名被韩国检察机关逮捕后，管理层大调整，公司战略变化，将更聚焦在电子业务板块，减少了医疗板块的投入。这可能是近年来影像专利申请下降的主要原因之一。此外，日本在医学影像领域不具备显著优势，专利申请量长期保持稳定。1.4 TOP8申请人专利申请情况创新实力或影响力的比较，往往最终体现为具体专利申请人的专利申请量和技术分布上，为此，下面对该领域的排名前 8的申请人分布状况进行了分析。排名靠前的 GPS（ G指 GE、 P 指飞利浦、 S 指西门子医疗）是国际医疗器械领域的三大巨头。飞利浦算是 GPS中最专注于医疗的企业，在 2016年收缩边界，将照明业务剥离，全面聚焦健康科技；西门子医疗于 2018年 3 月在德国独立上市，由西门子集团控股 85%股份； 2018年 6 月， GE宣布剥离医疗业务部门，将 GE医疗拆分为一家独立的公司。西门子在三家公司中成立最早（ 1847年），在影像设备领域积累也最多，专利排名第一。但三星在 2010 年收购了一家医疗器械公司 Medison，专利产权转移后，逐渐超过了 GE 医疗和飞利浦两大巨头。图3：TOP8申请人专利申请排名资料来源：超凡知识产权，动脉网4此外，专利申请量排名 TOP8 的还有 2 家中国企业，联影医疗和腾讯。受益于高端医疗器械进口替代和政府支持的大浪潮，国内涌现了一批联影医疗、安科、万东等优秀器械公司。腾讯作为一家互联网公司，从人工智能软件出发，在 2017 年 8 月推出腾讯觅影，聚焦 AI医学影像领域的食管癌、肺癌等早筛。不同于传统器械厂商的专利分布，腾讯觅影的专利更集中于影像数据处理、智能决策等方面。2.重点申请人核心专利解读分析2.1.三星集团：创造生物医药领域第二个半导体神话作为全球领先的电子消费品企业，三星集团在医疗领域版图日益完善。三星集团不仅与多家医疗机构合作，将原有电子产业的建设、运营经验，巧妙移植到医疗领域，最终形成了独特的 “ 三星转型逻辑 ” 。早在 2010 年，韩国三星集团就宣布未来十年将投资 2100 亿美元在可再生能源和医疗健康领域。稍后其确定了其未来的五个增长点，其中就包含生物制药和医疗设备。并在 2010 年收购一家韩国医疗器械公司 Medison，方便其进军医疗领域以此实现电子产品多元化战略。通过结合移动设备和移动业务打造全球领先的移动医疗公司，在医疗成像和诊断、医疗云等方面，业务不断增长。2017 年，三星旗下的医疗影像公司 NeuroLogica 联手以色列的人工智能公司 MedyMatch 为“ 移动卒中救护单元 ” 做了一个人工智能平台。并在该设备加上三星 CereTom CT 扫描仪功能，让施救医师使用这种移动扫描工具的时候很快就能诊断出患者是脑出血还是血栓。作为医疗成像技术的领导者，三星集团在超声影像、数字 X 线摄影、计算机断层扫描、磁共振成像 (MRI)等方面进行创新以及深入研究，在 2018 年北美放射学年会 (RSNA2018)上展示了各种类型的诊断成像软件，其已经把 AI 算法应用于成像设备以辅助医生诊断。 S-Detect是基于人工智能 ,使用超声图像分析乳房病变 ,有助于对可疑乳腺病变进行标准化分析归类的技术。其研发的基于数字 x 线摄影的 AI 软件 -SimGrid，可清晰地显示出胸部 X 光片中被骨遮挡的肺组织； ALND 解决方案是一种基于 AI 技术的 CAD 解决方案，用于肺结节自动检测；在磁共振成像方面，利用人工智能技术，三星开发一种可以显示膝盖软骨厚度等信息的新软件，为膝盖关节炎患者提供患处图像。2.1.1.三星集团的医学影像专利在2010后快速增加针对三星集团医学影像领域近 20年的专利进行了全球范围的检索，通过对专利申请号进行合并，具体分析如下：图4：三星集团医学影像领域专利申请趋势5资料来源：超凡知识产权，动脉网三星公司在医学影像领域近 20年的专利申请量整体呈上升趋势。在 2010年之前，其专利申请数量处于缓慢增长状态；随着对医疗领域关注的增高，三集团专利申请量，其年均申请量相较于 2010年之前出现了明显增长；特别是自 2013年之后其专利申请量呈现快速增长状态，呈爆发式增长。2.1.2.在东亚和美国的专利分布占据86.4%图 5 为三星集团在医学影像领域专利布局分析，不同的区域颜色的深浅表示该国家 /地区智能手环技术主题的专利布局数量。图5：三星集团在医学影像领域专利全球布局分布资料来源：超凡知识产权，动脉网可以看出，专利申请地域主要为亚洲地区的国家、欧美地区的国家；其中，美国布局的专利数量最多，占全球申请量的 43.2%，其次为韩国、中国，专利占比分别为 30.3%、 12.9%；并且三星集团在欧洲专利局、世界知识产权组织、印度、日本、俄罗斯等国家、地区或组织都有布局专利，从一定程度上，也反映出三星集团对医学影像领域的重视程度。62.1.3.三星在影像处理领域专利数量最多通过对全球专利申请的技术领域分布情况进行统计分析，可以看出国内外申请人重点关注的技术领域，具体技术布局分析如图 6 所示。图6：三星集团医学影像领域技术布局情况资料来源：超凡知识产权，动脉网三星集团在影像处理技术布局专利数量最多，占比 56.8%，涉及图像分割、图像配准、图像识别、图像融合、图像重建、图像显示 6 个技术分支，其中图像显示、图像识别以及图像重建占比相对较多；数据底层技术主要涉及图像获取以及影像设备技术，分别占比 7.3%、 14.4%；在智能决策方面，包括电子报告、辅助诊断、疾病预测以及健康管理 4 个技术分支，其中辅助诊断技术专利占比最多（ 9%）。2.1.4.三星医学影像核心专利分析核心专利是指在某一技术领域中处于关键地位，对技术发展具有突出贡献，对其他专利或者技术具有重大影响且具有重要经济价值的专利。表2：三星集团医学影像领域核心专利表