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产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2014年8月6日第12期(总第20期)编者按:OCT集半导体激光、超快光学、超灵敏探测、电子学、控制科学和计算机图像处理等技术于一体,对材料及生物系统内部微观结构进行高分辨率横断面层析成像。本期以“基于OCT的医学诊断技术与系统”为题,通过专利分析对OCT发展趋势、热点技术和重点机构等进行分析指出:基于OCT的医学诊断技术与系统专利研发的热点主题涉及OCT成像研究、OCT主要构成元件研究、数据或信号处理等。中国的浙江大学和广州宝胆医疗器械有限公司,进入专利申请国际排名前10名。本期重点:基于OCT的医学诊断技术与系统2013年marketsandmarkets发布了一份新的市场报告,题为“2013-2018年光学成像技术市场报告--光学相干断层扫描、光声层析成像、超光谱图像和近红外光谱技术在临床诊断、临床研究和生命科学的技术发展趋势和市场前景分析”。国家发展改革委会等研究起草的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中将多普勒OCT血流成像仪,内镜光相干层析成像诊断设备列入战略性新兴产业—生物医药的500项重点发展的产品和服务之中。主编:刘细文执行主编:贾苹本期策划:肖国华李婧朱月仙联系地址:北京北四环西路33号中科院文献情报中心-区域信息服务部邮编:100190电话:15210585327邮件地址:liz@mail.las.ac.cn目录【技术趋势】................................................................................................................31.全球专利数量年度变化趋势分析.........................................................................42.专利国家/地区布局...............................................................................................53.重要国家/地区OCT技术专利数据变化趋势.....................................................6【核心技术】................................................................................................................61.OCT热点技术分析................................................................................................62.OCT技术高频被引专利.......................................................................................8【重点机构】..............................................................................................................101.国际重点机构分析...............................................................................................102.在华重点机构分析...............................................................................................12【重点人物】..............................................................................................................131.浙江大学丁志华教授...........................................................................................132.广州宝胆医疗器械有限公司董事长乔铁...........................................................143.美国杜克大学JOSEPHA.IZATT教授..................................................................144.哈佛医学院,通用医疗公司BRETTE.BOUMA教授.........................................155.哈佛医学院,通用医疗公司GUILLERMOJ.TEARNEY教授.............................15【产业动态】..............................................................................................................16【技术转移】..............................................................................................................17【技术趋势】光学相干层析成像(OpticalCoherenceTomography,OCT)是一种通过测量物体后向散射光的强度对物体进行断层成像的技术。它由美国麻省理工学院的研究小组于1991年首次提出,在此后的20多年中,经过不断的改进和完善,现已成为一种有独特优势和广阔应用前景的成像手段。OCT集半导体激光、超快光学、超灵敏探测、电子学、控制科学和计算机图像处理等技术于一体,能无损、快速地获得样品的高分辨断层图像,可以对材料及生物系统内部微观结构进行高分辨率横断面层析成像。相对传统的医学成像技术如CT和MRI,OCT成像技术发展的历史短。但OCT技术出现后几年便应用到眼科临床应用中,随后又被应用到冠脉成像临床应用中。OCT是快速发展的多学科交叉技术,在生物、医学、材料科学等领域具有重要的应用前景和巨大的发展空间。近十几年,OCT技术发展变化非常迅速,基于OCT的新型检测设备层出不穷,应用范围日益扩大。基于OCT的医学诊断技术与系统从结构部件、相关方法到相关诊疗应用可以分为如下相关技术构成(图1)。图1基于OCT的医学诊断技术与系统技术构成图本报告分析数据主要来源于美国汤森路透科技(ThomsonReutersScientific)公司ISIWebofKnowledge数据平台中的德温特创新专利索引(DII)数据库(检索日期为2014年6月25日),共检出相关专利3553项。所采用的主要分析工具为数据分析工具TDA(ThomsonDataAnalyzer)、TI(ThomsonInnovation)分析平台。鉴于优先权数据在专利族中的重要作用,本文按照优先权年和优先权国家进行统计。1.全球专利数量年度变化趋势分析1991年,美国麻省理工学院Fujimoto工作组的Huang等人首次提出了光学相干层析技术(OCT)的概念。同年4月,麻省理工学院提交4项OCT相关专利申请,涉及OCT的总体构造、光学扫描延迟线以及利用OCT探针实现植入式活体组织光学成像等。截至检索日,共有OCT技术相关专利申请3553项,申请量走势表现1991至1996年体现出技术起步期特点,1997年起增速明显提升,近10年来相关专利申请保持了明显增速(图2)1。图2基于OCT的医学诊断技术与系统专利申请时间趋势2.专利国家/地区布局美国和日本是全球发明人最重视的技术市场,有70%的OCT相关技术专利集中由美国和日本受理;然后依次是中国、德国、韩国也是申请人青睐的申请渠道,但数量与美日有较大差距(图3)。图3基于OCT的医学诊断技术与系统专利最早优先权国家/地区分布1由于专利申请到公开最长有18个月的迟滞,检索日期为2014年7月,因此2013年、2014年的部分专利申请尚未公开。3.重要国家/地区OCT技术专利数据变化趋势如图4,2000-2013年,美、日、中、德、韩5国共申请OCT相关专利2980项,其中美、日占78%。美国年申请量曾长期保持全球领先,直至2008年被日本赶超,此后略有下滑后近年来保持小幅增长趋势;日本自2005年表现出跳跃式增长,近年一直有快速发展势头;德国的年申请量长期维持相对较低水平;中国在21世纪的前5个年头,专利数量一直处于个位数水平,但2006年开始申请量超越德国,发展迅速,并在2012年专利申请量出现井喷式增长,比2011年数量增长了2倍多。图42000-2013年基于OCT的医学诊断技术与系统主要领先国家专利数量分布【核心技术】1.OCT热点技术分析图5揭示了基于OCT的医学诊断技术与系统专利研发活动的热点主题,主要涉及OCT成像研究(如眼底成像、成像方法和系统、心血管活检等)、OCT主要构成元件研究(如光源、探头、干涉仪、镜头、图像显示设备等)、数据或信号的处理等。(1)结构部件类专利技术①信号扫描装置如何快速精确地进行纵向扫描是OCT系统设计的一个技术难点②光源涉及超亮度发光二极管、半导体激光器、光子晶体光纤、放大自发辐射光源等几种类型。其中,半导体激光器是目前OCT装置中应用最多的光源。③数据采集与处理系统主要涉及干涉图像数据的产生与处理方法、数据的纠正方法;检测信号和参考信号、超声回声信号、干涉信号的检测、转换等,包括有干涉仪和OCT成像设备。现有专利技术方案关注的技术问题主要有提高图像的质量,包括清晰度、分辨率、对比度,和提高成像/检测速度;其次是提高信噪比、降低成本、实现结构简单(紧凑)化等。这些是当前结构部件方面的热点问题。(2)方法类专利技术OCT相关技术方法类专利中,主要包括了如下技术:成像及图像处理方法;扫描控制方法;数据采集和存储方法。其中,超过一半以上的专利涉及成像及图像处理方法。OCT图像重构方法、自动分类与层次结构的检测、定量测量是当前这方面最热门的技术分支。其余还包括图像降噪方法、像差校正方法、图像分类与图像分割方法。图像分割方面,主要包括了视网膜、眼前节、冠状动脉的OCT图像分割技术。(3)应用类专利技术应用类专利中绝大部分分布在眼科诊疗、内腔活检,少量涉及皮肤、口腔以及活体细胞/亚细胞诊疗应用。眼科是目前OCT主要的应用领域,内腔活检则是OCT最具挑战性的应用领域之一,需要具备高分辨率、高探测深度等性能。在内腔活检应用专利中,涉及心血管系统最多,OCT在提高冠状动脉斑块易损性的认识和治疗急性心肌梗死方面具备极大的潜力。图5基于OCT的医学诊断技术与系统专利技术主题分布2.OCT技术高频被引专利从基于OCT的医学诊断技术与系统领域的TOP10高被引专利可以看出(表1),大部分高频被引专利来自美国的公司或个人,此外德国和加拿大分别有1家公司专利进入高被引前十。从高被引专利的技术方向上来看,主要集中在成像及图像处理,内腔活检、眼科诊断应用、光源及信号扫描装置四个方面。表1基于OCT的医学诊断技术与系统高被引专利序次专利号专利申请人专利名称最早优先权年被引频次1US20040097805A美敦力公司Image-guidednavigationsystemforguidinge.g.catheter,throughregionofpatientc
本文标题:国科图产业技术情报——基于OCT的医学诊断技术与系统
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