一、前言
BNCT，全称硼中子俘获治疗方法，是一种结合中子束流和含硼靶向药物的精确二元放疗方法，具有生物效应高、治疗疗程短和副作用低等特点，对放射敏感性差、复发性和浸润性等难治恶性肿瘤有突出的治疗优势。
BNCT的基本原理是，为患者注射含10B的靶向药物，由于靶向药物和肿瘤细胞有很强的亲和力，并能很快聚集在肿瘤细胞内，从而使10B富集在肿瘤细胞内，再利用中子束流从患者体外对患者的肿瘤部位进行照射，中子被肿瘤细胞中的10B俘获发生核裂变，产生两个高LET（传能线密度）、短射程（仅约一个细胞直径）的带电粒子α粒子和7Li粒子，从而实现高选择性、强有力地杀死肿瘤细胞，但周边正常组织细胞几乎不受损伤。
自BNCT原理被提出至2010年，均采用核反应堆作为中子源开展基础研究及患者治疗。随着近些年来加速器中子源技术的发展，2010年后全球迅速进入加速器BNCT技术时代。加速器中子源具有较低的建造维护费用、便捷安全稳定的运行方式和适合医院内常规部署等特点，使BNCT成为当前快速发展且受到广泛关注的先进放疗技术之一，亦逐步迈向大规模临床应用阶段。
BNCT是一项多学科交叉、多领域融合的尖端前沿技术，若要全面的分析BNCT领域的技术发展及专利布局情况，除对BNCT领域进行整体分析外，还需对BNCT涉及的多个细分技术领域进一步分析。
本研究报告聚焦在BNCT领域的五大核心技术分支，分别为中子产生系统、辐射屏蔽测量、患者支撑定位、治疗控制系统以及药物。
二、研究分析方法
1、研究分析目标：
专利的申请与布局，其实质为竞争性资产的储备。竞争性资产储备的关键在于，综合技术、产品、市场和企业战略等多维度进行分析，依据分析结果对知识产权布局方案进行考量，从而提升知识产权资产的商业价值，积累更为丰富、立体化的竞争性资产，以便后续能够以知识产权为工具，通过更加多样化的手段提升行业竞争主体的商业竞争力。
基于行业发展需要，本研究报告主要包括以下内容：通过采集相关专利数据，并按上述技术分支标引分类，形成各维度的专利地图，结合市场调研、技术调研、专利分析综合分析行业态势，给出BNCT领域的技术研发和专利布局建议。
2、检索策略和检索方法：
采用关键词和分类号的综合检索方法，检索全球范围内最近20年所有申请中及有效的BNCT领域相关专利，将关键词、技术分类号、专利权人、发明人的检索要素进行各检索特征的组合，构建不同检索思路的检索式，根据试检索的结果验证构建检索式的可行性，并对检索式进行调整优化，将可行的检索式整合合并，截止到2024年8月5日，共得到专利63183件。经法律状态筛选及人工筛选后，合并一个专利文本，不合并专利同族的情况下，本研究报告专利数据共3075件。
三、全球专利态势分析及专利布局策略
1、专利申请和专利公开/公告趋势分析
如图1(a)和1(b)所示，相关专利的申请趋势整体上呈现稳定增长趋势。其技术的发展主要有三个阶段，第一阶段为2005年至2011年，BNCT技术的发展初期，该阶段年度专利申请量较少。原因在于BNCT技术的进入门槛高，能够进入该市场的企业极少，每年的专利申请数量均在80件以下。第二阶段为2012年-2015年，加速器技术进步推动BNCT技术的发展，该阶段年度专利申请数量基本达到近20年的平均值150件。第三阶段为2016年至今，BNCT技术的高速发展期，随着进入企业的逐渐增多及技术的持续积累，该阶段年度专利申请数量均显著高于平均值，且在2022年迎来申请高峰，将近350件。另外，2017年以前，硼中子俘获疗法的专利授权率基本维持在85%以上，可见，硼中子俘获疗法的相关技术仍然处于蓬勃发展过程中，同时可以判断硼中子俘获疗法领域的技术创新和专利保护都非常积极。根据趋势线推测，预计2025年BNCT领域全球专利申请量将突破400件。
图1(a) 专利申请趋势（单位：件）
图1(b) 专利公开/公告趋势（单位：件）
2、国际专利布局分析
BNCT相关专利近20年的主要受理局如图2所示， BNCT的全球专利布局集中在中美欧日韩这些主要国家/地区。其中，向中国知识产权局提出的专利申请为817件，约占总申请量的26.53%，向美国专利商标局提出的专利申请为466件，约占总申请量的15.13%，向日本专利局提出的专利申请为393件，约占总申请量的12.76%，以及向欧洲专利局提出的专利申请为273件，约占总申请量的8.87%。可见，在BNCT领域，一方面，中国的研究和发展水平较高，具有较强的创新能力和成果。中国BNCT的发展部分受益于国内政府和企业对医疗技术研究的重视和支持，以及国内医疗市场的需求和增长；另一方面，中国专利申请多于其他国家和地区的专利局也可能反映了全球的BNCT参与者希望在中国得到垄断性保护，中国市场在BNCT领域存在比较激烈的竞争，各研究机构和企业对中国市场的重视程度高。
图2 专利受理局分布
3、专利技术构成分析
BNCT领域的总体技术分布如图3所示。药物这一技术分支的专利量最多，为1256件，占比约为40.8%。中子产生系统技术分支次之，为921件，占比约为30.0%。辐射屏蔽测量排名第三，辐射屏蔽测量对于中子和γ混合辐射场下的BNCT领域显得尤为重要，尤其需要考量辐射屏蔽材料、结构、辐射测量等技术手段，该技术分支达到471件，占比约为15.3%。治疗控制系统排名第四，治疗控制系统需要考量整个BNCT系统的安全性及治疗计划对于模拟处方剂量的精准度，该技术分支达到279件，占比约为9.1%。患者支撑定位排名第五，患者支撑定位可以显著提高长时间治疗期间病人的舒适性和照射剂量的精准度，该技术分支达到152件，占比约为4.9%。
药物和中子产生系统占了总数的70%以上，这是因为药物和中子产生系统为BNCT的核心组成部分，中子产生系统提供患者照射使用的中子束流，含硼药物能够与中子束发生俘获反应并且能够靶向聚集在肿瘤细胞内。为了提升诊断和治疗的效果，满足不同适应症的需求，需要不断优化中子产生系统，从而提高中子产生系统的中子束品质、操作效率、易用性和稳定性等；同时也需要开发肿瘤组织富集效果更好的含硼药物，从而提高药物的靶向性。因此，中子产生系统和药物对BNCT领域的发展至关重要，是专利申请中的热点领域。
图3 BNCT领域的总体技术分布
4、TOP10专利申请人分析
按照专利申请数量进行降序排序，专利申请数量排在前10位的申请人如图4所示，其中，中硼联康、中硼器械和中硼生物（以下简称“中硼医疗”）的专利申请数量为773件，远超过其他申请人，在本领域具有明显领先优势，专利布局及技术储备充分。前10位的其他申请人的专利申请数量分别为：住友重机械工业株式会社（以下简称“住友重工”）144件、斯特拉制药公司（合并斯特拉制药和斯特拉化工，以下简称“Stella”）119件、堤艾億科技公司（合并TAE科技和TAE生命，以下简称“TAE”）119件、中国科学院高能物理研究所（以下简称“高能所”）64件、禾荣科技股份有限公司（以下简称“禾荣科技”）53件、癌症智能护理系统公司（以下简称“CICS”）46件、中子疗法有限责任公司（以下简称“NTI”）33件、国科中子医疗科技有限公司（以下简称“国科中子”）31件以及华硼中子科技（杭州）有限公司（以下简称“华硼中子”）31件。
从申请人类型来看，专利申请数量排名前10位的申请人包括国内外相关企业以及科研院所，其中，中国企业和科研院所有5家，占比50%，分别是中硼医疗、中科院高能物理研究所、禾荣科技、国科中子以及华硼中子。可见，国内企业在硼中子俘获疗法领域中具有重要地位，在行业中具备一定的竞争力。
图4 TOP10专利申请人分析
5、TOP10专利申请人技术构成分析
BNCT的主要申请人对应的技术分布如图5所示。中硼医疗在各个BNCT领域的均有相关专利布局，且中子产生系统、辐射屏蔽测量、治疗控制系统及皇者支撑定位多个技术分支显著领先其他主要申请人，说明其具有强大的技术研发团队。住友重工除了药物方面，在BNCT领域的其他技术分支均有少量的专利布局。Stella主要集中在药物研发，申请量达到115件，其在药物领域处于领先定位。TAE主要在中子产生系统布局专利，辐射屏蔽测量、治疗控制系统以及药物也布局有少量。其他主要申请人的专利布局能力显著减弱，且存在各技术分支发展不均的情况。
图5 TOP10专利申请人技术构成分析
四、专利技术布局建议
BNCT领域属于新兴领域，从2010年开始才迎来了高速成长期。目前已经积累了3075件相关专利和申请。结合BNCT专利技术分支及专利布局来看，专利布局非常全面，在重要技术分支方面均已形成大量的专利布局，尤其是药物、中子产生系统两大核心技术领域。结合当下研究的热点方向及趋势，除了两大核心技术领域之外，为了实现精准医疗，在治疗控制系统、辐射屏蔽测量和患者支撑定位进行专利局部的可能性仍然很大。
综合以上分析，聚焦企业自身研发重点，对于BNCT领域的专利布局方向和布局策略给出以下建议。
（1）申请时间：首次申请最迟在产品公开发布前递交，对于热点领域的，建议更早时间进行专利布局；其他国家和地区的专利申请要在首次申请的优先权期限（12个月）内通过PCT途径申请或者通过巴黎公约途径申请。
（2）地域布局策略：对于产品有可能要出口的国家和地区都要进行专利申请，且最好提前2-3年进行，以保证产品出口时，在目标国家和地区已经有相关授权专利。
（3）灵活利用专利制度：不同国家和地区的专利制度有细微区别，应当在进入之前做好背景调查。例如，在美国可以利用其延续案和部分延续案制度进行申请，在香港的专利保护可以利用香港标准专利登记制度基于中国大陆的发明专利申请进行。
特别声明
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