近10年来，生物医用材料及制品市场的增长率一直保持在30%左右。在生物医用材料中，钛及钛合金由于具备亲生物性的特点，已成为人工关节、牙种植体、介入性心血管支架等医用类植入产品的首选材料。据不完全统计，全世界伤残者占世界人口的1/20，而每年接受关节置换的患者只有150万例左右，与实际需要置换者的数量相差甚远。因此，作为生物医用材料首选的医用钛合金存在巨大的市场需求。就我国而言，用于植入体内的生物医用材料产品约80%为进口产品，昂贵的价格限制了其广泛应用。因此，加大医用钛材的研发力度势在必行。目前已研制的各种钛合金材料均存在不同程度的缺陷，如耐磨损性能相对较低，耐腐蚀性能有待进一步提高，生物活性不理想。为了提高医用钛合金性能，还需要从两方面入手，一是优化钛合金成分，二是对钛合金进行表面改性。

　　本文以中国专利数据库（CNPAT）和欧洲专利数据库（EPODOC）截止到2012年5月10日的专利申请数据为基础，采用关键词和分类号相结合的方法进行检索，对所得到的专利申请数据逐篇进行筛选，并对专利申请进行技术标引，最终确定涉及医用钛合金材料本体和表面改性领域的专利申请作为分析基础。

　　医用钛合金

　　中国专利申请状况

　　经过检索统计，在中国专利数据库中共有209件专利申请涉及医用钛合金材料本体和表面改性领域，其中国内申请人（包括港澳台）的专利申请188件，国外专利申请人的专利申请21件。

　　在中国专利申请发展趋势中，国内申请人的申请数量占据了申请总量的大部分，且申请数量呈逐年增加的趋势，2008年至2009年的金融危机带来的经济萧条并未导致各企业对知识产权重视程度的下降，相反，申请数量的增加证明了各企业对知识产权重视程度的提高。

　　在中国提交专利申请的国外公司主要来自瑞典、美国和德国等国家，其中瑞典占总申请量的3%，美国占总申请量的2%，其它国家的申请量相对较少。国外申请人还未在中国的医用钛合金领域进行专利布局，国内申请人应抓住机遇，加大在医用钛合金领域的研发力度，并做好专利布局。

　　由右图可以看出，国内申请量较多的申请人来自大学和科研机构，但申请量差别不大。在国内，多家科研单位均对该领域进行了研究，并提交了专利申请，这说明医用钛合金行业属于竞争比较激烈的高新技术行业，存在较大的技术发展空间和广阔的发展前景。与我国的发展情况不同，国外申请量较大的申请人则为公司机构——艾斯特勒（瑞典）科技公司，这从侧面说明我国医用钛合金领域存在研究与生产脱节的问题，国内相关企业应该考虑如何加强对该领域的技术研究或加强与科研单位的合作，提高产业化规模，促进科研成果向产品的转化。

　　医用钛合金

　　全球专利申请现状

　　经过检索统计，在欧洲专利数据库中共有1362件涉及医用钛合金材料本体和表面改性领域的专利申请。医用钛合金专利申请出现较早，但申请数量增长缓慢，并于1993年、2003年、2007年至2009年间出现了峰值。究其原因，主要是由于新技术在不同的发展阶段都会遇到发展瓶颈，在解决瓶颈问题后专利申请数量便会激增。总体来说，医用钛合金材料的专利申请数量不断增加，研究机构在医用钛合金领域的投入也在不断加大。

　　在医用钛合金领域提交专利申请的国家中，申请数量排名前6的国家依次为美国、瑞典、中国、德国、日本、瑞士，但前6名之间的差距很小，这说明各个国家对此领域的研发都非常重视。中国申请人提交的专利申请占专利申请总量的15%，位列第3，与排名第1的美国和瑞典相差不大，说明中国医用钛合金领域发展势头迅猛。

　　在医用钛合金领域提交专利申请的申请人中，排名前10的均为国外公司，这与国内申请人均为大学或科研机构的情况有所不同，这也表明国外企业对该领域专利技术的重视。在医用钛合金领域，主要申请人的申请数量差距不大，说明这个行业并没有占据绝对垄断地位的申请人，这也说明医用钛合金行业属于竞争比较强烈的高新技术行业，存在较大的技术发展空间和广阔的发展前景。

　　由于医用钛合金在实际应用中存在生物相容性、生物活性、耐蚀性、耐磨性、机械性等特点，为了提高医用钛合金的上述性能，主要采用从材料本体着手的技术手段，开发各种性能优异的新型钛合金;从材料的表面入手，采用各种表面处理的方法对钛合金进行表面改性, 从而使其更适合于医学应用。

　　加强医用钛合金薄弱技术研究

　　医用钛合金主要是依据医用钛合金成分研发的五个体系Ti-Nb基、Ti-Mo基、Ti-Zr基和Ti-Ta基、Ti-Al基合金进行的分析，所选取的文献都是这些技术领域被引证频率较高的专利技术文献。

　　TiMo和TiNb锡合金是研究的重点，从1982年至今，已提交了多件专利申请;从合金元素的个数来看，TiNb合金由最初的二元合金逐步发展到三元、直至现在的四元合金;从所选用的合金元素种类来看，TiNb合金由最初的金属元素Zr、Fe、Ta、Sn，到半导体元素Si、Ge、Ga，添加的合金元素呈现从金属种类到非金属种类的趋势。

　　相关资料显示，二氧化钛薄膜（约16%）及羟基磷灰石（约11%）是医用钛合金的生物相容性表面改性的主要技术手段。伴随着科学技术的进步，科学研究工作者也研究出了其它的改进方法，如表面涂覆生物有机高分子物质、复合涂层及多孔钛涂层等。相对而言，涉及其他技术手段的专利申请量较小，其发展也不稳定，说明在医用钛合金生物相容性技术改进过程中，这些技术手段使用较少。在今后的科学研究中，我们可以有针对性地加强这些薄弱技术手段的研究，在他人涉足较少的方面寻找契机。

　　结论

　　通过以上专利分析可以看到，我国需要在加强科研与生产的联系、加大申请数量、加强创新投入、完善专利布局等方面进行优化。我国在医用钛合金领域的申请数量已经进入稳步增长期，但以大学和科研机构为主的申请人，与国外以公司企业为主的申请人相比，科研成果向产业的转化道路更加漫长。因此，需要加强国内相关企业与大学和科研机构的合作。同时，结合市场需要寻找技术热点和技术弱点，促进科技向生产力的转化。目前，很多国内申请人只关注国内市场，即使研发出了核心技术，也只考虑在国内寻求保护而忽略了在国外提交专利申请。如果该技术或产品一旦进入国外市场，由于没有通过专利进行保护，其产品的市场竞争力会大大削弱，甚至会造成由于侵权而无法进入国外市场的情况。因此国内申请人应当加大对外专利申请的力度，提高PCT或同族专利的申请数量，进一步完善世界范围内的专利布局。

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