以专利创新为导向培养针灸领域创新人才探索

Exploration of Cultivating Innovative Talents in Acupuncture and Moxibustion Oriented by Patent Innovation

摘要

目的 利用文献计量方法分析目前国内外穴位刺激相关专利的开发态势及其热点，为针灸专业创新型人才培养提供参考。 方法 采用壹专利平台对穴位刺激相关专利进行年度趋势分析、文本聚类分析、专利图景分析，以及关键词云分析等，绘制相应可视化知识图谱。 结果 共纳入1 626篇简单同族专利文献，IPC分类号集中在A61，其中A61H39/00大组的专利数量最多。相关专利的技术布局热点主要集中在针具创新、穴位刺激手段创新、穴位刺激治疗仪及核心部件的综合开发。 结论 中国学者在该领域专利申请量与公开量均最大，但高校和科研院所申请数量较少，专业性较低，这在一定程度上影响了专利价值度和成果转化率。因此，应在学科交叉的基础上，加强针灸专业课程教育与创新教育的融合，强化针灸创新型人才培养，为进一步促进产学研协同创新奠定基础。

Abstract

Objective To analyze the development trend and hotspots of acupoint stimulation-related patents at home and abroad using bibliometric methods and provide reference for the cultivation of innovative talents in Acupuncture and Moxibustion. Methods The Patyee platform was used to conduct annual trend analysis, text clustering analysis, patent landscape analysis, keyword cloud analysis, etc., on acupoint stimulation-related patents, and corresponding visual knowledge maps were drawn. Results A total of 1626 simple consortium patent documents were included, with IPC classification numbers concentrated in A61, among which the number of patents in the A61H39/00 group was the largest. The technical layout hotspots of related patents mainly focused on needle innovation, acupoint stimulation method innovation, comprehensive development of acupoint stimulation therapy devices and core components. Conclusion China has the largest number of patent applications and publications in this field, but universities and research institutes have fewer applications and lower professionalism, which to some extent affects the value and conversion rate of patents. Therefore, on the basis of interdisciplinary, the integration of Acupuncture and Moxibustion professional curriculum and innovation education should be strengthened, and the cultivation of innovative talents in Acupuncture and Moxibustion should be enhanced, so as to lay the foundation for further promoting the collaborative innovation of industry, university and research.

Graphical abstract

关键词

专利创新 / 针灸领域 / 人才培养

Key words

Patent innovation / Acupuncture and Moxibustion / Training of talents

创新型人才培养已成为中国中医药院校在推进中医药现代化、国际化、产业化进程中的主要任务之一。针灸学是中医学最独特的体系，在对人体认知、刺激方法、作用途径和作用原理等方面均具有特殊性，具有理论创新、技术创新、器具创新等巨大潜力。因此，创新教育已成为针灸人才培养的重要环节。如何将针灸专业教育与创新教育相融合是针灸学教育者需要思考的问题。

专利成果是创新的重要方面，专利文献是创新信息的重要来源，是最新科技动态和成果的表现方式，也是知识产权的有效保护手段，具有内容详尽、分类科学、格式统一、时效性及实用性强等特点^［1］，能够反映某领域的创新现状及趋势。基于专利成果引导的创新教育，对学生创新意识提升和创新能力培养具有积极作用。

因此，本文将聚焦针灸穴位刺激，依托PatYee壹专利（全球专利检索数据库），对全球穴位刺激相关产品的专利文献进行检索和计量分析，从研发态势、研发热点等方面进行系统评价，以期丰富针灸创新教育内容，促进针灸创新型人才培养。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究的数据来源于PatYee 壹专利（全球专利数据库https：//www.patyee.com）。该数据库覆盖了全球159个国家的专利文献，每周更新2次。壹专利平台检索精准、分析功能实用，为本研究提供全面可靠的数据来源。

1.2 研究方法

1.2.1 检索要素确定

对穴位刺激产品概念进行分解，并拓展同义词作为关键词。同时，国际分类号（IPC）限定也被应用于实际检索过程中。本研究采用高级检索，使用IPC结合关键词的方式，围绕“穴位刺激产品”构建检索式，TAC=（穴位刺激 or 腧穴刺激 or 刺激穴位 or 刺激腧穴） AND IPC=（A61H or A61M or A61N），勾选“智能翻译”功能以同步检索国际专利。

1.2.2 检索结果

同族专利是指在不同国家或地区及地区间的专利组织基于同一优先权文件多次申请、发布或批准的一系列内容相同或实质基本相同的一组专利文件。一组专利代表一项技术，可以包括多个专利。在开展专利技术分析时，通常基于同族合并后的专利数量^［2］。本研究检索日期为2023年2月11日，经检索得到穴位刺激产品相关专利文献1 958件，通过壹专利平台“简单同族合并”和人工逐一阅读摘要筛选后，最终得到1 626组简单同族专利。本研究基于该1 626组简单同族专利进行分析。

1.2.3 专利分析

本研究采用定量结合定性分析的方法，利用壹专利平台的趋势分析工具进行专利申请态势、技术布局、关键词等多角度分析，并绘制可视化知识图谱。

2 结果

2.1 专利态势分析

2.1.1 专利申请整体趋势

对1976 — 2022年全球穴位刺激相关产品专利申请数量进行分析（图1），自1976年第一件专利申请得到公开以来，全球穴位刺激相关产品的专利申请量总体呈上升趋势。本领域专利申请大致可分为萌芽期、探索积累期、蓬勃发展期三个阶段。

1976 — 1991年为萌芽期，这一阶段对应的专利申请数量一直在20件以下缓慢增长，表明全球研发人员对穴位刺激技术的产品开发处于萌芽阶段，研究不活跃。1992 — 2006年为探索积累期，在此期间年度专利申请数量维持在20 ~ 40件的较低水平并保持稳定。2007 — 2022年为蓬勃发展期，越来越多的研究者聚焦穴位刺激相关产品的开发，年申请量呈波动增长趋势，在2020年达到最高值144件。并且近年来，发明专利申请数量明显上升。由于专利从申请到公开通常有18个月的滞后期，且实用新型专利和外观专利申请在授权后才予以公布^［3］，故检索时，2021、2022年还有部分专利数据未公开，不代表最终趋势。

2.1.2 主要地区专利公开情况

检索到穴位刺激相关产品公开专利共涉及中国、日本、韩国、美国、加拿大等15个国家或地区。其中中国专利申请量最高，也为专利公开的最大目标地区，公开量达1143件。同时，日本（238件）、韩国（135件）的公开量也相对较高，中日韩三国专利公开量占全球93%以上，态势突出。

而在中国国内，各地区的穴位刺激相关产品专利申请数量排序前五的省份分别为广东（150件）、山东（120件）、江苏（87件）、浙江（84件）、北京（78件），可见穴位刺激相关产品的研发主要集中在中国沿海地区。

2.1.3 穴位刺激技术研发热点分析

从专利名称和摘要中提取的关键词能准确揭示专利布局的主题和类别。根据穴位刺激产品相关专利名称和摘要，提取关键词，进行词频统计与分析，生成词云图（图2）。词云图可以直观显示穴位刺激产品相关专利的关键技术，共提取关键词150个，排名前15的关键词见表1。

2.1.4 技术密切度分析

将穴位刺激产品技术领域的检索结果关键词按照文本聚类进行分析（图3），内环代表I级技术点，外环代表II级技术点，大小代表专利数量，聚类图可反映技术密切度。由图可知，该技术领域的专利研究主要集中在6个核心主题：①穴位刺激，含工具体、垫体、抗菌T恤衫等；②治疗仪，主要涉及输出电路、电磁线圈、激光头、电脉冲发生器等治疗仪核心组件；③App，主要涉及App控制的穴位刺激产品及相关技术；④保健鞋垫，主要涉及充气气囊、基垫层、条状药块等保健鞋垫核心功能组件；⑤针灸针，主要涉及凹凸状、皮肤表面等新型针具的相关技术；⑥穴位电刺激，主要涉及穴位电刺激理疗装置等。

2.1.5 专利布局领域分析

通过专利沙盘图对穴位刺激产品相关专利的关键词进行分析可以显示专利技术总体分布（图4），地图中不同颜色表示技术区域内专利的数量，按照由浅到深依次递增。相近的专利在图中距离相近，最终形成峰，“山峰”区域代表包含某一类别的专利最多，“山谷”区域代表相对较少的专利；峰间距离越近，表明所代表的专利内容相似性越近。等高线代表专利技术研发的热点，颜色由深到浅，代表技术主题的重要性逐渐加强^［4］。白色表示最高峰，即专利最密集部分，说明涉及该技术主题的专利申请量最多，是研发中的热点技术。

2.2 专利申请人分析

对穴位刺激相关产品领域专利申请人进行分析，可以了解领域内竞争态势，发现产业竞争对手并分析其特点^［5］。

专利申请人排名-技术构成热力图谱能够同时展现核心专利申请人所关注的主要技术领域以及核心技术领域中的主要申请者，便于定位核心技术，分析发展趋势，找到技术短板，突破技术瓶颈^［6］。图5横轴为专利申请数量最多的前10位申请者，纵轴为其专利在IPC小类的分布情况。由图可知，VALENCIA TECHNOLOGIES CORPORATION专利申请量最多（20件），该公司专注开发和商业化硬币式微型植入式电针设备，用于治疗多种疾病，如US20140214115A1（一种植入式电针系统及高血压降压方法）。其技术主要分布在A61N（电疗；磁疗；放射疗；超声波疗）、A61H（理疗装置，例如用于寻找或刺激体内反射点的装置；人工呼吸；按摩；用于特殊治疗或保健目的或人体特殊部位的洗浴装置）。其次是张家港市众城建材有限公司，该公司申请了数件基于App的智能耳穴治疗仪器专利，如CN105902383A（基于App的便携式蓝牙智能耳穴治疗仪），其技术同样主要分布在A61N和A61H。值得注意的是，在图中申请者上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院专利技术布局最为广泛，A61大类下7个IPC小类均有布局，主要涉及可穿戴穴位刺激仪的研发，如CN1145 22342A（缓解或治疗不孕症的可穿戴式穴位治疗仪）。

对中国专利申请人构成进行分析，可知中国穴位刺激产品相关专利的申请主体主要为个人（51.07%），说明个人在穴位刺激产品领域创新发挥重要作用，且一半以上的技术创新由个人创造。其次是企业（27.63%），高校占比不到10%，科研院所和机关团体申请量最少。

2.3 专利技术构成分析

国际专利分类表（IPC）是目前国际通用的专利文献分类和检索工具，包括部、大类、小类、大组、小组共计五级分类。专利的每个IPC（International Patent Classification）号都代表特定的技术领域^［7］，通过对专利IPC分类号进行统计分析，可以推断本领域的主要研发技术分布及分支创新热点方向。对穴位刺激产品相关专利的IPC大组进行分析（表2），可以看出全球穴位刺激产品相关专利技术大多集中在A61大类（医学或兽医学；卫生学），其中A61H39/00大组的专利数量最多，其次是A61N1/00、A61N2/00，可见穴位刺激产品主要研发方向是以电、磁等技术刺激穴位达到理疗效果的仪器。此外，A61H23/00、A61H15/00、A61H7/00也是专利数量分布较多的IPC领域，提示按摩类器具也是穴位刺激产品的主要产出方向。

2.4 专利价值分析

2.4.1 专利价值度分析

对专利价值度评定能够快速定位出领域内的核心专利，从而聚焦关键技术和核心研发要点。壹专利平台能够利用智能算法进行专利价值度分析，生成分值在0~100区间的专利价值度，分值越大，专利价值度越高。通常认为专利价值度低于30为一般专利，30~80为重要专利，80以上的为高价值专利^［8］。通过分析穴位刺激相关产品专利价值度-申请人地区前十位信息，可知穴位刺激产品领域专利数量虽多，但高价值专利寥寥无几，占比不足1%。重要专利占比约7.9%，一般专利占比达91.4%。对比中、美两国，美国各个价值度区间均有专利申请，拥有高价值专利数量尤其多（8组），而中国虽然申请总量庞大，但高价值专利仅有2组，大部分专利为一般专利，专利总体质量偏低。其他国家和地区没有高价值专利申请人。

2.4.2 重点专利挖掘

穴位刺激相关产品专利按价值度排序前10位如表3所示，有6组专利的专利权人均为美国VALEN-CIA TECHNOLOGIES公司。

例1，US8942808B2（Stimulation paradigm to improve blood pressure dipping in an implantable electroacupuncture device，一种植入式电针设备以及使血压下降的刺激范式）公开了一种硬币大小的植入式电针设备并以此植入PC5、PC6、LI4、ST36、ST37、LI11、LR3等穴位进行电刺激脉冲以治疗高血压的方法范式^［9］。该专利价值度在所有检索到的穴位刺激相关产品专利中最高（97），由前文所提到的VALENCIA TECHNO-LOGIES CORPORATION在2013年申请。

例2，CN107684485B（一种清心明目眼罩）公开了一种以中药渗透、穴位刺激、眼睛保健、隔绝光、声、电波污染的清心明目眼罩。其特征是在眼睛周边太阳穴、瞳子髎穴、承泣穴、四白穴、睛明穴等穴位所对应的眼罩位置设置磁珠，从而改善眼部微循环，加快血液流通，并具有镇静安神的功效^［10］。

例3，CN105413046B（一种穴位贴敷治疗贴）公开了一种穴位贴敷治疗贴，该治疗贴在药物浸提物的基础上，加入远红外陶瓷粉产生红外线，同时运用直径为0.1~1 mm的不锈钢珠刺激穴位，共同改善局部微循环，达到抗炎消肿、缓解痉挛、调节免疫等作用^［11］。

例4，US20140214134A1（Closed Loop Chro-nic Electroacupuncture System Using Changes in Body Temperature or Impedance，利用体温或阻抗变化的闭环慢性电针系统）该专利被引量最高（79次），具有较高的先进性、创新性以及参考价值^［12］。该专利维持时间长达20年，主要公开了一种适用于植入指定穴位的闭环电针系统，它可以通过体温或皮下阻抗监测患者体内交感神经的变化，自动调节刺激参数。该方式有助于调节患者的自主神经系统，用于治疗某些需要长期针灸或电针治疗的疾病^［13］。

例5，US11517760B2（Systems and methods of treating medical conditions using arrays of planar coils configured to generate pulsed electromagnetic fields and integrated into clothing，使用配置为产生脉冲电磁场并集成到服装中的平面线圈阵列来治疗医疗状况的系统和方法）该专利引用的文献最多（311篇），说明科研创新对该专利影响较强，该专利的产学研合作较为紧密^［12］。该专利公开了一种脉冲电磁场系统，其具有集成到衣服中的平面微线圈阵列。每个平面微线圈阵列具有位于柔性衬底上的两个或多个平面微线圈，可以根据特定刺激协议将电流传输到每个平面微线圈阵列。主要用于服装产品和其他设备的设计，使线圈与穴位定位对齐，从而施加电磁刺激以激活穴位，达到缓解部分疾病的效果^［14］。

3 讨论

3.1 应关注国际专利，加强产学研协同创新

当前针灸学研究正处于蓬勃发展时期，可以预期全球穴位刺激相关产品专利申请量还将持续增长。目前，专利申请的活跃区域主要集中在中、日、韩三国，这可能与其深厚的传统医学文化背景和较高的民众认可度有关。近年来，在国家针对生物医药领域与中医药振兴发展所出台的政策的支持下，中国专利申请量和公开量均排名世界首位。从中国专利申请的地理分布特征来看，沿海地区的研发活动更为集中，这一定程度上体现了该区域的科技创新能力和活跃度。

但是从专利价值度分析，当前穴位刺激产品领域的高价值专利较少，专利总体质量偏低，表明大多数专利的创新性和市场应用价值有待提高。从高价值专利看，美国申请者申请的高价值专利最多，中国大部分专利价值度普遍不高，关键技术不足。重点专利往往具有较高的技术原创性和较为密切的产学研合作^［15］。中国专利价值度和转化率低，可能与产学研未能协同发展有关，其中高校和科研院所对专利的参与度较低及创新意识不足是主要方面。

3.2 应紧跟专利研发热点，关注学科交叉创新

穴位刺激、治疗仪和诊断技术是穴位刺激产品领域的三大关键词，代表了当前的研发热点和技术前沿。穴位刺激作为一种非侵入性治疗手段，因其安全性和有效性而受到重视。治疗仪作为实现穴位刺激的工具，其创新直接关系到治疗效果的提升。诊断技术的进步有助于更准确地识别和定位穴位，从而提高治疗的针对性和有效性。此外，为满足个性化和精准化治疗的需求，穴位刺激产品的开发有逐渐转向智能化、个性化的趋势，涉及远程控制和监测等功能。

当前实际应用的产品主要分三大类，一类是直接与体表接触达到刺激目的的产品，另一类是采用不同波段的光束照射刺激穴位的非接触产品，第三类是多种刺激方式相结合的产品 ^［16］。IPC大组A61H39/00、A61N1/00、A61N2/00等专利申请相对活跃，对相关专利的热点词频和关键词聚类分析显示，穴位刺激相关产品的研发热点主要集中在：针具的创新（如电针装置、新型针灸针等）、穴位刺激手段的创新（如电脉冲刺激、红外刺激、压力刺激等）、穴位刺激治疗仪及核心部件的综合开发（如电极片、传感器、指压装置等），涉及治疗仪、电针装置、针灸针、中药组合物等关键词。

可见，当前穴位刺激相关专利已经超出针灸领域，是多学科交叉创新的成果^［17］。值得关注的是，针灸已经与航空航天、国防等领域联动，不断发挥穴位刺激优势，扩大应用范围，创造更多价值^［15］。例如，一种可穿戴太空穴位刺激防护装备（CN107929940B）已经将穴位刺激应用于航天领域，该装备通过电极刺激穴位可以防护航天员失重效应^［18］。

3.3 应基于专利成果，强化专业创新融合教育

目前，从专利申请人角度分析，个人和企业是穴位刺激产品专利申请的主体，高校和科研机构的参与度较低。这或许是因为高校、科研单位侧重基础研究，而个人与企业更加关注专利的应用及市场价值^［19］。也说明当前穴位刺激产品相关领域的发展仍然以市场应用为导向，基础研究和实际应用脱节。可见，中国穴位刺激相关产品的研发仍未形成规模，创新成果集中在个人手里，研发与产业分离，没有形成较好的产学研一体合作模式，并且针灸专业创新型人才匮乏，这也是中国专利价值度偏低的原因^［20］。

同时，国务院办公厅印发的《中医药振兴发展重大工程实施方案》^［21］提到“推动实施中医药现代化关键技术装备项目，提升中医药技术装备水平、产业创新能力及产业化水平” “开展中医特色诊断治疗装备研究，研发中医数字化辅助诊断装备、中医特色疗法智能化装备、中医治未病现代化装备”等一系列政策，亦亟须大量针灸专业创新型人才。

因此，将专利成果创新等案例恰当灵活地融入针灸专业教育，实际上就是针灸创新教育，这将激发学生创新意识，有效培养学生创新思维，对于培养高水平“专创融合”的学科交叉型针灸创新人才是十分必要的。

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基金资助

北京中医药大学教育研究课题(XJY23022)

北京中医药大学跨校共建共享育人模式创新研究专项课题(JX-KXYR-2301008)