從專利到市場初探 — 以醫療影像光聲成像技術為例
作者：王惠瑜
一、前言
依據美國FDA對醫療學影像的規範，醫療影像技術包含超音波、核磁共振與X光，主要用於診測、監測或治療人體，其中以X光成像的電腦斷層掃描最為普及，但 X光與核磁共振具有輻射，具有危害人體的潛在風險，超音波利用聲波在身體組織的回饋訊號而成像安全性高、操作方便等特性（TrendForce Bio, 2017）。
隨著醫療影像技術進步，以往難以治療部位或症狀在光聲成像技術，在非侵入的情況下以非聚焦的超音波進行體內不同組織的探測，利用「光聲效應」原理，從組織吸收光的能力重新建構人體內部三維空間分佈的成像，真實反映出病理資訊（「醫學光聲成像」，2016）。
超音波光聲成像技術已應用在腦損傷探測、血流動力監測及乳癌診斷等領域，賓州大學研究團隊更進一步將超音波技術結合生物標誌的分子成像技術與病理分析，研究結果顯示用於癌症治療的標靶藥物有良好治療效果（McDonald, Mankoff, Mach, 2016）；加拿大研究中心則結合超音波和微泡（Microbubble）技術，將微泡在細胞內進行藥物傳導，達到診斷與治療同步（Burgess, Hynynen, 2016）。
由於專利資料庫的技術情報來源具有創新研發的優勢，為本文從醫療影像光聲成像技術專利進行統計分析，轉化為具有綜觀全局的技術情報與市場情報。
二、專利數據
專利檢索包含光聲成像、超音波導入、光熱治療、微泡造影及藥物傳導等技術主題為檢索範圍，本文專利申請年從1997年為檢索時間起點至2017年止，範圍為20年專利有效年限，收集全球獲證及早期公開專利，檢索結果全球專利9,610筆，專利家族3190族。
由於專利原始的書目資料中錯誤及漏失等不同的型態的誤失，因此在進行專利分析之前，資料需經過預整理及正規化後才能將數據運用在分析上。
(一) 資料預處理
原始的專利數據型態包含文字、時間、數字、圖形等資料類型，在部份欄位內資訊雜亂且無法進行有效的判定，如專利權人國家別、專利分類、申請/公開/公告時間等，適當的縮減或增設數據的欄位可以提升數據的精準度，其中資料分割和合併是本文處理資料的重要的步驟。
(二) 資料正規化
原始資料中漏失和登打錯誤以專利權人的誤失最多，本文將專利權人的資料進行正規化，補齊數據的缺漏值及統一專利權人的名稱等。
三、專利分析
專利統計綜合分析是提供市場的競爭者對其技術發展趨勢與決策的依據，本文由專利趨勢、專利有效性、技術生命週期、國家熱區趨勢分析、專利家族等專利書目萃取市場情報。
(一) 專利趨勢
專利申請制度以專利遞交日為申請日，需經過18個月的早期公開制度後進入權利項內容的實質審查取得法律的獲證和保護。光聲成像專利申請量和獲證數量經由時間的推移，分成不同的階段，專利申請年的高峰期在2015年，1998年之前仍為研發初期階段，專利數量少。增長期從2009年正式開始，專利申請數量突破平均線後，申請數量呈倍數成長， 2017年獲證創新高，顯示近年專利布局非常積極(圖1)。
圖 1 專利數量趨勢
(二) 專利全球布局
全球專利9,610筆，27個國家有申請專利，歐、美、亞、澳、非等地區都皆有申請，但以歐洲地區的國家參與度最高；主要專利申請國家的專利數量以美、中、日三國較多(圖2)。
圖2 專利全球布局
表1以視覺效果呈現專利的聚集熱區，分為持續參與、已逐漸退出、新進參與等三個類型。從專利數量前20名國家進行分析，美國為專利最大聚集地，數量及時間最多最早；中國的近年數量增加最快，日本、加拿大與澳洲的專利申請量則有逐年減少的趨勢。
持續參與國家或區域，以美、日、中、加、澳、韓等國，早期參與，已逐年退出，主要為歐洲國家，包含德、西、奧、挪威、丹麥及巴西等國家。新進參與，包含墨西哥、英國、香港、台灣、以色列、俄羅斯等國家，又以墨、英、港、台四個地區近年來較為積極。
表1 國家別申請熱區
(三) 競爭者專利家族
專利為屬地主義，專利發明其相關技術或是產品行銷到其他國家，在不同國家所申請的專利，稱為專利家族（Patent Family）；在專利需付費與維護的前提下，每一個專利家族由數筆在不同國家申請的專利所組成，亦可側面證明市場競爭者技術能量。
整體專利年齡從3年至18年不等，圖3為整體平均專利年齡為7.86年，平均專利家族為2.89；前15大主要競爭者，包含CANON、FUJIFILM 、UNIVERSITY OF WASHINGTON、UNIVERSITY OF CALIFORNIA、SAMSUNG、OLYMPUS、GENERAL ELECTRIC HEALTHCARE、LANTHEUS MEDICAL IMAGING計算，平均專利年齡7.5，兩者專利年齡相當，進入專利保護期限的中期；整體競爭者平均專利家族為2.89，主要競爭者的專利家族則高達68.5個專利家族，顯見專利高度集中在主要競爭者手上。
圖3 競爭者專利家族及專利年齡
(四) 專利有效性
專利有效性確認技術在可實施範圍內的障礙及將產品商業化化可能性，依據專利當前的法律狀態，申請是否審查、專利是否有效或是專利權人變更等法律狀態的相關資訊，圖4法律態樣分為有效、失效及審查中等三種。光聲成像專利9,610筆當中，目前有效和審查中合計77％，表示近8成的專利仍在維護與審查中，顯示投入光聲成像的相關技術的能量有效的比例很高，正處於積極投入的高峰期。
圖4 專利法律狀態
(五) 技術生命週期
技術生命週期中專利權人數量代表技術參與者的積極度，1999年之前專利申請數量和專利權人數兩者皆少，技術尚在萌芽階段，參與研發能量與方向不明確，市場投入意願低。1999～2009年為專利申請量與專利權人數皆增加為第一次技術成長期，顯示有持續性技術發展並有擴散效應，吸引其他參與者進入此項技術領域。2010年後專利申請和專利權人數量同步進入急速成長期，至2016年專利權人持續增加但專利數量呈現衰退來到技術週期的轉折點，後續仍需觀測專利數量，才能判定是否進入第二階段的技術成長期，亦或是從專利技術進入市場的成熟期的階段(圖5)。
圖5 技術生命週期
四、結論
光聲成像技術領域專利趨勢數量呈倍數成長，獲證案件數創新高，從布局的重點，美國為專利最大聚集地，數量及時間最多最早；中國的近年數量增加最快，新進參與者則以台灣、墨西哥、英國和香港等地較為積極。
從技術成長趨勢中發現主要競爭者的技術能量很高，但專利是否進入市場則來到了轉折點，因此仍需持續觀測技術發展才能進行研發能量與市場佈局的評估，從技術移轉或專利授權的規劃將有益於促進技術加值與全球佈局。
參考文獻
- 醫學光聲成像（2016，3月7日）。維基百科，自由的百科全書。
- Burgess, A.、Hynynen, K.（2016）。Microbubble-Assisted Ultrasound for Drug Delivery in the Brain and Central Nervous System。Advances in Experimental Medicine and Biology，880，293–308。
- Lin, Q.、Huang, H.、Chen, J.、Zheng, G.（2016）。Using Fluorescence Imaging to Track Drug Delivery and Guide Treatment Planning In Vivo。Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.)，1444，153–166。
- McDonald, E.S.、Mankoff, D.A.、Mach, R.H.（2016）。Novel Strategies for Breast Cancer Imaging: New Imaging Agents to Guide Treatment。Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine，57 Suppl 1，69S-74S。
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