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分析报告:从专利看胎心仪发展

【导读】专利信息分析是科研领域常用的大数据分析工具,世界上90%以上的创新成果可以在专利文献中找到,了解专利信息可以节省60-80%的研发时间。读懂专利信息还可以监测竞争对手的布局、预测技术发展方向、寻找市场商机。

下文是路浩联盟专利信息分析专家以专利信息分析的视角,为我们解读的胎心仪行业的技术现状与发展趋势。不仅有助于我们理解胎心仪行业的发展,也帮助我们了解专利信息分析的作用。

自1650年法国人Marsar提出了胎儿在子宫内有胎心音存在,胎心监护就成为产科工作者研究的重要课题。从胎心监护技术发展历程来看,主要经历了用听诊器听数胎心音监护和用电子装置监测胎心两个阶段。

在1971-1972年,胎儿监护仪规格化及用语统一化的国际研讨会后,大批通用胎儿监护仪投放市场,普及于各发达国家。进入20世纪70-80年代,因集成电路及电脑技术的发展,使检识胎心信号的方法、自动分析及仪器的自动控制更加理想,且形成了一套完整的临床应用理论,胎心率电子监护逐步代替了传统的听诊方法,胎儿监护仪成为产科工作不可缺少的仪器。在发达国家中,有的专科医院己达到每张产科床配有一台胎儿监护仪,或设有胎儿监护中心,以便确保对所有孕产妇随时进行监护。

我国在20世纪70年代末引进使用胎儿监护仪,1982年泰山医学院产期监护研究中心成功研制出我国第一台电子胎儿监护仪——ST-1型数字式胎儿监护仪。目前,国内己有多家胎儿监护仪生产厂,仪器型号不同,性能各异。县市级以上的医院大都购置了该设备,胎心率电子监护正逐渐向更基层的医院普及。

近些年,由于孕妇数量增加,医疗资源紧张,孕妇到医院进行胎心监护很不方便,因此,能够在家里随时随地对胎儿进行监护的需求不断增强,便携式胎心仪应运而生,市场上出现了各式各样的便携式家用胎心仪,使孕妇在家中进行胎心测量,并使用远程监护系统将数据传给医生。

中国便携式胎心仪专利申请量迅速增长

随着人们对知识产权保护意识的提升,申请专利已经成为发明人保护核心技术的常用手段。笔者选取中美欧三个地域的胎心仪相关专利申请进行检索,得到2000年以来胎心仪相关专利申请256件(中)、121件(美)和45件(EP),通过分析发现中美欧三个地域的胎心仪技术在近几年发展速度较快,尤其是中国,虽然起步较晚,但是发展速度迅猛,2001年以后每年相关专利申请量均超过了美国和欧洲。其中,EP是指根据EPC(欧洲专利公约)向EPO(欧洲专利局)提出的欧洲专利申请。

超声波技术在胎心仪上的应用越来越重要

超声多普勒胎心仪采用超声非聚焦连续波多普勒原理,由与母体腹部声藕合的超声换能器及电路部分组成,可监测和记录胎儿心率、母体宫缩的功能,主要用于产妇孕后期、产前及产时对胎儿的监护,它属于强检项目。在检定时,超声换能器产生的超声束直接对准胎儿,入射声束的一部分到胎心运动表面,由于多普勒效应,超声波频率发生频移,由接收换能器检测,经信号处理可将与胎心有关的低频信号中分离出来,加以放大,用于胎心检测。


天使之音、贝缤纷BabyFun、爱孕、理邦、康泰CONTEC、贝斯曼引领中国十大品牌

笔者对国内家用便携式胎心仪相关专利申请进一步分析,发现申请量较多的申请人多为企业,只有广东工业大学一家院校。这表明该技术发展已经趋于成熟,技术创新主要由企业推动。从申请人的国别来看,大多为国内企业,国外企业只有飞利浦(10件)和东芝(5件)两大国际知名公司,从这一点可推测,国外厂商还未大规模进军国内市场。从申请量角度分析,深圳立邦精密仪器股份有限公司以47件专利申请位居榜首,表明该企业在胎心仪方面拥有较强的研发实力。


1、天使之音

深圳京柏医疗设备有限公司是由美国JUMPER公司与中方深圳京柏工贸发展有限公司合作的超声医疗设备企业。公司研发产品主要包括胎音仪、胎儿监护仪、数码胎儿远程监护系统、胎儿脐血流监护仪、妇产综合康复治疗仪、床单位臭氧消毒器等。京柏新研发的产品“天使之音”获得了进入欧洲市场的护照,取得CE认证。“天使之音”系列产品:


京柏在胎心仪信号传输技术方面有一件实用新型专利,专利号为ZL201020225884.8,该专利涉及一种检测胎儿心率的系统,用户可通过手机将检测得到的胎心信号传送至远程监护中心。该专利已成功应用于其“天使之音”胎心仪系列产品之中,真正实现了孕妇可以实时地在任合场合将所检测的胎心信号传送至远程监护中心的需求。

此外,在胎心仪装置改进方面有一件实用新型专利,专利号为ZL201420419166.2,该专利涉及一种便携式超声胎音仪,设置有显示装置,解决现有的便携式胎音仪无法显示其工作状态而导致的使用不便的问题。


2、贝缤纷BabyFun

顺德长兴超声设备有限公司是一家专门从事研制、生产、销售各种超声设备的中外合资企业,其生产经营的超声多普勒胎音仪“贝缤纷BabyFun”是中国胎心仪十大品牌之一,是国内认可度最高的家用胎心仪及胎心监控产品,拥有与医用胎心仪同等的质量与作用,是以家庭使用者需要为基础,研发的温馨可爱、简单易用、携带方便的家用胎心仪产品,可配合“i 纷享”APP处理器链接智能手机,实现胎心的智能化监控。该公司曾申请过一项相关专利“便携台式多普勒胎心仪”,申请号为CN01215738.4,于2011年届满失效,除此之外并没有其他相关专利申请。

3、爱孕

爱孕胎心仪是深圳市莱康宁科技有限公司生产,是中国产科监护领域知名品牌,超过15年的临床经验,其有专利CN200920308034.1涉及一种脉冲式超声波胎儿心率监测装置,相对于连续工作超声波胎儿心率监测装置而言,其生产工艺简单,发射功率大,有效检测区域大,信噪比高;以及专利CN201120330032.X具有体温测量功能的胎心仪,通过超声探头采集胎心音并通过中央处理器将胎心音存入存储器内,可测量体温,一机两用。两项专利技术均应用于“爱孕”胎心仪。


 

4、理邦

深圳市理邦精密仪器股份有限公司是集医疗电子设备产品的研发、生产、销售、服务为一体的国家高新技术企业,其产品SD5/SD6 便携式胎心多普勒仪、SD3胎心多普勒仪以及SONOTRAX系列胎心多普勒仪,其相关专利CN201220094775.6涉及一种用于胎心仪的LCD背光控制装置及胎心仪,该技术已应用于其产品SONOTRAX系列胎心多普勒仪;产品SD3胎心多普勒仪以及SONOTRAX系列胎心多普勒仪应用了专利CN201220417562.2涉及的胎心多普勒探头及应用该探头的胎心多普勒检测装置。

5、康泰CONTEC

康泰胎心仪是由康泰医学系统(秦皇岛)股份有限公司(以下简称“康泰”)生产的产品,如下图所示,其中产品Sonoline C应用了其专利申请CN201010259492.8涉及的技术,一种同时得到胎心率和胎心波形的处理方法,不仅能检测胎儿心率,得到心率变化情况,而且能获得指示心跳强弱的心跳波形和棒图,并具有报警功能,可提高胎儿心率仪的测量精度和显示清晰度,增强了操作的直观性和便捷性。此外,其专利CN201010259496.6给出一种胎心音、心跳波形和心率值同步存储回放的方法,可实现胎心音、胎心率、心跳波形、棒图的同步显示、存储、回放,且显示更为直观、清晰,并可控制播放胎教音乐。



6、贝斯曼

贝斯曼是深圳市贝斯曼精密仪器有限公司生产的产品,如下图所示,实现了彩色LCD大数字和曲线双界面显示胎心率、电池电量、胎心音音量及胎心异常报警符号等。



低功耗、高灵敏度、对人体无伤害、操作简便的发展趋势

随着人们生活质量的逐步提高,人们对自己的健康状况也愈发的关注,医院中所用的各种大型、专业的医疗仪器也逐渐向着小型化、家庭化发展。这些便携式仪器方便了患者定期自检、自我健康评估,发现问题及时去医院治疗和处理。目前国内市场上大多数家用胎心仪依靠超声波发射与接收来探测声音,以帮助用户寻找胎儿心跳。但是当胎儿心跳较微弱或者外界环境过于嘈杂时,胎儿心跳的寻找将越发困难,导致用户不能快速准确地找到胎儿胎心位置,听不到胎音。

国外企业中,飞利浦生产的飞利浦胎儿孕妇监护仪可对胎儿和母亲进行全面监护,实现对胎儿和孕妇情况的全面了解和掌握,多晶片宽波束脉冲波探头,专用数字信号处理技术,监护胎心响应灵敏、测量准确;手动胎动标记具有提示音功能,使胎动标记得到确认,避免标记无效或遗漏;自动胎动图在必要时能关闭显示,使宫缩曲线观察更清晰和明了;配置原装飞利浦母体FAST血氧监护技术,对运动及弱灌注情况下低血氧饱和度更敏感,测量值更准确;3个导联的母亲心电监护,自动声光报警功能,内置记录仪,可存储72小时以上的全息参数波形和数值;双胞胎监护时,双胎心率曲线可以选择偏移显示和打印,能更清晰地观察每一胎心率的迹线,更准确的作出临床诊断和抉择。其相关专利申请CN201180037771.2涉及一种减少胎儿监测期间的超声信号含混性的方法,出发点是假设不同的周期信号源是在空间上分离的,预期通过以下来降低记录由叠加的多普勒信号导致的不准确或错误的心率的概率:在测量路径或任选地在单独的参考路径中检测特别是由不同的来源如胎儿、母体或双胎儿的心跳或(动脉/主动脉)脉搏引起的周期信号的数目,并且随后调整时间窗口的持续时间并由此调整超声检测体积。由于母体心率源如母体动脉主要位于胎儿心率源如胎儿心脏的后面,可以通过减少时间窗口的持续时间并因此减少超声检测体积来减少或避免母体心率源的信号与胎儿心率源的信号的叠加。该时间窗口可以例如被调整,特别是被减少限定的时间或者直到另一例如指示母体的心跳的含混性周期信号消失。 该技术达到的效果:改进的超声测量;改进的超声信号质量;心率计算的增加的可靠性和/或精度;具有可管理和可负担的信号处理能力的信号隔离;减少监督并因此降低人员成本;可以执行极端的人体测量,因为超声深度范围仅在含混的周期信号的情况下减小。

飞利浦在全球涉及胎心仪相关技术领域拥有17项专利申请,均在10年内申请,专利均在有效期范围内。相关专利公开号如下表所示。


韩国博特Bistos生产的“博特350超声多普勒胎儿监护仪”,具有宽屏幕彩色TFT液晶高清显示器,高品质、高灵敏度防水探头,具有双胞胎监测功能,智能胎心率补偿功能,多达150名产妇的数据存储,回访打印操作方便,旋转屏幕,可挂式的放置,支持多种语言操作,热敏感纸与多种品牌的胎儿监护仪相兼容,一键式的人性化操作。博特在胎心仪相关技术领域有3篇专利申请,公开号分别为KR1020140032759A、KR1020090003484A和KR101221406B1。其中,专利KR1020140032759A实现了同时准确地测量胎儿心跳速率和心电图,KR1020090003484A实现了远程胎儿监测,能快速精确的确定胎儿的健康状况;KR101221406B1涉及了移动通信终端,提高了便携性。

总之,国外胎心仪相关技术的发展相对比较成熟,无论从专利技术还是产品来说,都值得国内企业学习。建议国内企业多加关注国外技术及产品,学习借鉴其先进技术,发挥自身研发实力,以研制出高质量、高灵敏度、低功耗、低成本、对人体无伤害、操作简便的家用胎心仪产品。