基于知识图谱的2013—2022年中国代表性综合医院专利申请活动分析

刘 翠 崔泳琳 李宏行 余冬兰

中山大学附属第一医院 广东广州 510080

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提到,要深入实施创新驱动发展战略,完善国家创新体系,加快建设科技强国,而专利申请活动能反映一个区域或单位的医疗技术水平,评估创新能力和科研水平[1],因此专利分析成为了衡量医疗机构科研技术创新水平的重要手段[2-3]。通过分析全国10家代表性综合医院专利申请活动,了解各大医院的创新能力和科研水平,为医院专利管理工作提供参考依据,促进专利质量提升,拉动医疗技术创新和研发,推进专利成果转化,增强医院竞争力[4]。

1 资料与方法

1.1 资料来源

根据2022年公布的复旦版年度中国医院综合排名榜,国内具有代表性的10家综合医院分别是:中国医学科学院北京协和医院、四川大学华西医院、中国人民解放军总医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、复旦大学附属中山医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院、华中科技大学同济医学院附属协和医院、复旦大学附属华山医院、中山大学附属第一医院和浙江大学医学院附属第一医院。检索中国专利的常用网站有国家知识产权局、CNKI中国专利数据库、万方数据知识服务平台专利检索等网站,但国家知识产权局的数据是最为权威、全面的[5-6]。本研究以国家知识产权局的专利检索系统为基础数据库,在系统中分别以申请人为10家医院,申请时间为2013年至2022年,检索所有已公开的专利,检索时间为2023年7月4日。一共获取到34 381条专利数据,将数据全部导入R语言软件中进行数据清洗,删除重复数据和错误数据,最后剩余34 285条数据。

1.2 研究方法

借助R语言软件录入数据,梳理10家医院在2013年至2022年期间的专利申请活动,绘制年代分布、专利类型分布和技术领域分布图。另外,再将数据导入Vosviewer 1.6.19中,对申请单位进行共现分析和可视化,绘制单位的合作关系网络。通过以上方法展现近十年各家医院专利活动进化与合作关系,梳理发展现状,了解医院当前的创新能力和科研水平,并据此提出相关建议。

2 结果

2.1 专利年代分布情况

10所医院在2013至2022年期间共发布专利34 285件。将10所医院各年度所申请的专利数进行汇总,发现医院的专利申请发展大致可分为以下三个阶段:①萌芽期(2013—2017年):在这4年期间,各家医院的专利申请总数偏少,除去中国人民解放军总医院和四川大学华西医院,其余医院的专利申请量均在300件以下,且增长速度缓慢,累计申请仅3 567件;②快速发展期(2017—2020年):该阶段各家医院的专利申请量呈现了迅速上升的趋势,累计申请总量为16 231件,约是萌芽期的5倍。2017年国务院发布《关于强化实施创新驱动发展战略进一步推进大众创业万众创新深入发展的意见》(国发〔2017〕37号),其中明确提到要加快科技成果转化,搭建集专利快速审查、快速确权、快速维权等于一体的知识产权保护中心,还要推动科技成果、专利等无形资产价值市场化,这些举措可以加快对专利申请的审查速度,及时为创新者提供确权证明[7],为专利申请提供了优越的机会,加速了专利审核效率和速度。③缓慢期(2020—2022年):2020年新冠肺炎疫情爆发,多家医院的专利申请量开始下降,但中国人民解放军总医院自2019年开始飞速增长,即使是2020年至2022年疫情期间,专利申请总数仍持续上升,其中一个重要的原因可能是2018年11月北京的大部分军队医院完成整编,正式合并成一个医院,合并后的八大医学中心所申请的专利数均统一并入中国人民解放军总医院统计。在其余医院中,四川大学华西医院的专利申请总数高于其他各医院,一定程度上说明了四川大学华西医院的创新和科研能力较强。

图1 10所顶级医院专利数年代分布

2.2 专利申请类型情况

专利可分为实用新型专利、外观设计专利和发明专利三种类型[8]。发明专利是对新产品、新方法或新技术的解决方案的保护,实用新型专利是对产品的形状、构造或者其结合等新设计的保护[9],外观设计专利则是指是对产品在外观形状、图案或者其结合方面的新设计的保护[10]。10所医院在这十年间申请的专利类型以实用新型专利22 834件(占比66.60%)为主,其次是发明专利11170件(占比32.58%),外观设计专利仅有281件(占比0.82%)。在三种专利类型中,发明专利技术含量最高,需要经过更严苛的实质审查[11],更具重要的经济价值和竞争优势,在所有医院中仅有上海交通大学医学院附属瑞金医院和复旦大学附属华山医院的发明专利均多于其他两种类型的专利。

表1 专利申请类型分布表 (n)

2.3 专利主要技术领域

IPC分类号是由世界知识产权组织(WIPO)制定和管理的一套用于对专利技术进行分类的标准体系[12-13],可用于分析专利所属的技术领域[14]。抽取10家医院全部专利数据的IPC分类号,筛选出TOP10进行分析。从图2可以看出,医学或兽医学、卫生学领域的A61类专利申请量最多,为68.46%,C12(突变或遗传工程)和G01(测量、试验)分别为4.20%和4.10%,其余大类的专利申请量相对较少。

图2 IPC分类图(大类)注:A61(医学或兽学;卫生学)、C12(生物化学;微生物学;突变或遗传工程等)、G01(测量;测试)、 B65(输送:包装:炉存等)、G06(计算;推算;计数)、G16(特别适用于特定应用领域的信息通信技术)、A41(服装)、B01(一般的物理或化学的方法或装置)、A47(家具;家庭用的物品或设备)、 A63(运动;游戏;娱乐活动)

专利技术IPC小类前10名分布情况如下表2所示。A61B17(外科器械、装置或方法)类的专利最多,占所有小类的6.23%,可见目前国内医院的创新技术领域主要是外科手术器械、设备和技术领域,其次是A61B5(用于诊断目的的测量)和A61M1(医用吸引或汲送器械;抽取、处理或转移体液的器械;引流系统),分别占比5.15%和4.91%。在前10名的小类中,有9个归属于A61大类,仅有1个属于C12大类。

表2 IPC分类表(小类)

2.4 专利申请作者合作情况

应用Vosviewer软件分析专利申请作者合作关系,绘制合作网络共现图,见图3。作者共现分析通过统计专利申请作者出现的频率,以及某一作者与其他作者之前出现的关联情况,来挖掘专利作者的合作关系网络。其中节点代表每位作者,节点大小代表作者出现的频率,节点之间的连线表示二者之前有合作关系,连线越多表示合作网络越广泛,合作关系越密集[15],颜色则代表不同的合作关系网络。专利申请数量最多的为上海交通大学医学院附属瑞金医院的宁光,参与专利申请工作共74篇;其次是来自四川大学华西医院的李为民,共申请60篇专利,第三是来自成都华西精准医学产业技术研究院有限公司的张立,参与申请专利41篇。通过图3可以看出,医务人员之间已经建立起了稳定的合作关系,且形成了突出的领军人物,但合作团队之间互相关联较少。

图3 作者合作网络共现图

2.5 专利申请机构合作情况

将专利的全部申请单位信息导入Vosviewer软件中进行可视化分析,可以分析申请单位之间的合作关系,观察全国范围内的创新应用聚集特征。通过图4发现,各家医院已经形成了成熟稳定的合作关系网络,且关系网络已经具备一定的区域特征和聚集性。各家医院专利申请合作机构主要有3大类:学校、网络或医疗装备企业和其他医疗机构,而学校的附属医院与学校的合作关系最强。中国医学科学院北京协和医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院和四川大学华西医院的合作单位最多,合作网络密集,辐射范围范围。在所有合作的公司中,深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、上海联影医疗科技股份有限公司与多家医院建立了紧密的合作,共同申请了多项专利,而这两家公司也是国内医疗装备行业的龙头企业[16];在所有合作的学校中,北京大学、复旦大学、清华大学和北京航空航天大学与多家医院都形成了稳定的共创关系。

3 讨论

3.1 专利申请量呈现上升趋势,创新能力不断加强

2013—2022年期间各家医院的专利申请量逐年上升,可大致分为三个阶段:萌芽期、快速发展期、缓慢期[16]。萌芽阶段各家医院的专利数偏少,且逐年增长缓慢,而到2017年开始进入快速发展期,得益于国家的支持政策,开始进入万众创新阶段,医院的创新意识不断增强,科研水平逐渐提升,专利申请量迅速增加。而到2020年新冠肺炎疫情爆发,各家医院的重点工作开始转为新冠肺炎的救治,大部分医务人员均投身到抗疫工作当中,这是导致2020年至2022年医院专利申请相关工作延误的主要原因之一。现阶段,疫情已经趋于平稳,医院可以通过制定相关制度,加强培训和宣传,建立激励机制,降低专利申请成本,调动全院人员的专利申请积极性,以提升医务人员的创新意识,逐步提高专利申请数量[18]。

3.2 专利申请类型以实用新型专利为主,发明专利较少

通过分析10家医院近10年来的专利申请类型,发现多数医院申请的专利以实用新型专利为主,发明专利较少。相比于实用新型专利,发明专利对新颖性、创造性要求较高,更加强调了申请人的技术能力,因此审核严格、流程复杂、时间较长,但保护期也更长,价值更高,而实用新型专利审核则更为宽松[19]。虽然各家医院的创新科研能力在10年间已取得了明显的进步,但在申请创新水平和科技含量更高的发明专利上还不足。医院可通过建立健全知识产权管理制度,在考评、晋升时设置发明专利申请指标,提高发明专利占比,从而达到鼓励申请发明专利的目的,以提高医院的专利质量。

3.3 专利技术领域集中

从IPC大类分布可以看出,医院的专利申请技术领域出现了明显的聚集现象,主要集中于A61、C12和G01等类别,符合医疗行业的特点。而进一步通过分析IPC小类分布,发现医院创新和科研的重点领域为外科器械、装置和诊断测量,表明医院的外科和护理团队专利申请活动活跃,创新意识和能力较强,同时也提示目前医院内出现了科室发展不平衡,部分科室和医务人员创新和科研意识欠缺的问题。①医院要加大对优势领域的研究投入,加强科研力量,提供良好的科研环境和条件,提高优势领域的专利申请质量,积极推动成果转化工作[20],②医院要增强其他科室的创新意识,强调专利申请对科室发展的重要性,并对科研成果进行及时评价和奖励,双头并进整体提升专利申请质量,促进全院创新水平和科研能力。

3.4 专利申请作者中领军人物突出

通过分析专利申请作者的合作共现情况,发现医务人员之间已经建立起了稳定的合作关系,且形成了突出的领军人物,其中创新成果较为突出的有宁光团队,李为民团队和张立团队,但团队之间合作关联较少。医务人员可通过加强行业交流,建立知识成果共享机制,促进创新合作纵深发展,拓展研究领域和主题,形成多样化的合作模式。

3.5 专利申请单位中,医院已形成稳固的合作关系

从合作关系图看出,各家医院的科研创新网络已经成熟,具有一定的集群化和区域性。医院的合作机构可分为学校、网络或医疗装备企业、其他医疗机构等。但是,各大医院之间的联系合作稍微欠缺,跨区域之间的合作较少。综合实力强的公司和学校更容易与医院取得科研合作,优势资源聚集,创新和科研能力向综合能力强的医院倾斜。医院要搭建医企、医校合作平台,完善技术创新体系,要支持医院与医疗装备企业、科研院所、医疗机构之间的深度合作,开展临床应用创新研究,加强技术转移和产业化工作,将科研成果转化为实际生产力,提高专利的应用价值和质量[21]。

4 结语

“十四五”规划中强调要优化专利资助奖励政策和考核评价机制,更好保护和激励高价值专利,培育专利密集型产业,这与《十四五医学装备产业发展规划》中提到的强化知识产权保护,搭建互利共享、合作共赢的专利运营模式,提高和激发医务人员、科研人员专利意识是相辅相成的。通过分析中国具有代表性的10家综合医院近十年专利申请情况,了解各大医院目前的创新能力和科研水平。医院要建立健全鼓励创新机制,激发医务人员、科研人员创新活力,提高发明专利在晋升、考核中的占比,加大优势科室的研究投入,同时补足劣势科室的科研水平,打破专利申请的不均衡发展。医务人员可通过加强行业交流,建立知识成果共享机制,促进创新合作纵深发展,拓展研究领域和主题,同时搭建医企、校企合作平台,构建以转化应用为导向的创新转化机制,避免重申请轻转化、重数量轻质量,整体提升医院的创新和科研水平,从而促进医院全面高质量发展。