医生如何创办生物医疗设备公司
发布时间： 2018-02-09 17:07:26 点击量：
作者简介：J. Michael DiMaio教授
pectralMD公司创始人，CEO 美国Baylor Plano心脏医院心胸外科，MD 美国外科委员会、外科医师学会、移植外科学会、心脏病协会会员 J. Michael DiMaio教授是杰出的企业家、医生、科学家，目前在Baylor Plano心脏医院从事临床研究，1998-2013年期间在德克萨斯大学西南医学中心任心胸外科手术研究负责人并在心脏病领域作出杰出贡献
尽管医生没有接受过生物设计和营销法则的专业培训，但他们仍是医疗健康产业的领导人才。医生发明人善于发现并解决临床需求，这对提高患者的医疗服务质量影响巨大。在各种临床需求中，医生首先应该解决对他困扰最大的问题。这是生物医学设计过程中最简单的一步，却也令绝大多数医生半途而废。尽管通过研发新药、开发新设备、新想法去解决临床需求十分困难，但任何一名希望改善医疗服务的医生，都会乐于通过产品转化来解决问题。本文将根据我们在临床需求产品转化方面的经验，概述关于创办医疗器械公司的基本法则，提供一个从理论到临床试验的可行性方案，供大家参考。
三 I”过程
“3 I”过程（发现 发明 发展 Identification Invention Implementation）是成功创办医疗设备公司的必经之路。JACC: Basic to Translational Science近期的一篇文章对斯坦福大学Biodesign项目中“三 I”过程进行了详细说明（1）。
需求的发现即是商机的开始。医生具备重要的专业知识、对临床一线需求的直接感触、对发病机制的理解和对现有治疗方法的切实体会，因此他们在这方面是不可替代的。医生发现临床需求后，需要立即制定一套产品发明和商业化运作的方案。然而，医生并不能独立完成这些，只有团队合作才能走向成功。如果医生发现了临床需求并需要用某个医疗设备去解决这一问题，他应该请一个专业工程师，帮他进行原型设计。方案成型后，团队应纳入业务专家来协助产品投入市场、决定专利所有权保留与否、制定一套具有可信度的报销方案、提出进一步的研发设计（R&D）和商业化运作方式。从根本上讲，“3 I”过程的特点是建立在至少3个不同领域（医学、工学和商学）之间的动态关系，并且需要通过发现、发明和发展，最终研发出能够在市场中盈利的产品。
医生带领团队制定解决方案后，下一步应该及时对专利进行保护。专利申请有3个关键的日期：提出产品概念的日期、实际行动的日期（成功构建模型）和申请专利的日期。
2013年之前，美国专利申请一直采用“先发明（first-to-invent）”制度。当两个发明人对同一创新概念进行申报时，美国专利及商标局上诉和干涉委员会就会根据发明人提出概念的日期来决定谁的注册申请更优先。虽然这个制度的本意是为了保护发明人的知识产权，但由于法律程序费时费财，且难以核实提出概念的日期，它的实际效率受到了很大的限制。因此，在2011年，美国国会通过了“美国发明法案”，该法案采用“先申请（first-to-file）”制度，即根据发明人申请专利的日期来决定专利优先权。 “先申请”制度自2013年3月立法，因此，目前专利优先权取决于“申请专利的日期”。
与先发明制度不同，在先申请制度下，发明人必须学会调整自己的进度。以往在先发明制度下，发明人将产品概念提出日作为自己争夺专利优先权的法律依据，因此在知识产权保护和专利申请方面付出的努力较少，而将大部分精力花在产品转化中。但在先申请制度中，发明人需要尽快通过申请专利来保护知识产权（证明自己的发明创造已经付诸实施）。否则，即使先递交申请文件的人是后来才提出技术想法的，专利证书也只能颁发给先递交申请文件的人。
请专利时还需要考虑发明人所在机构的专利政策。如果医生要在工作机构内研究出一套能够申请到专利的医疗设备或技术，那他所在的高校、科研小组或者是他的雇主都有权去支付专利申请和商品化过程中所需要的费用。实际上，很多高校把各学院发明产品的技术和专利许可都转化为他们重要的收入来源（2）。
尽管医生可以独立申请专利，但由于专利申请十分复杂且时间紧迫，我们还是建议通过专利律师进行申请。与专利律师保持紧密关系非常重要，他们对之后发明产品的保密工作以及专利获批后可能出现的侵权行为有很大帮助。
授权 转让 还是生产？
专利获批后，发明人要考虑如何把医疗设备投入市场，首先要决定：是将发明成果授权代理，还是转让专利，抑或是制造生产？这取决于很多因素，包括发明成果本身、发明人的长期目标与计划、发明人对于自己发明成果预期的所有权，还有产品投入市场后所要面临的竞争等（3）。
若授权他人代理，就代表发明人允许第三方在一定时期内对产品进行商业化运作。发明人会得到一定的商定补偿作为回报，也被称作“专利税”，通常是按销售额的百分比收取或者一次性付款。这种情况下，发明人对产品拥有完全所有权，而第三方没有。若发明人转让他的产品，就相当于出售（也就是放弃）了他对产品的所有权，通常第三方可以一次性付清，也可以分期付款。发明人虽然放弃了所有权，但他将不需要考虑后续的复杂过程，如大规模生产、商业化运作、市场营销等问题。如果发明人希望保有所有权，那接下来就要对产品进行生产制造。发明人需要负责大规模生产、商业化运作、市场营销等问题，也需要相关专业知识和金融投资作为支撑，其中必要的财务支持可以通过多种渠道获得。
资金来源
授权、转让和生产之间最主要的区别在于：如果选择了规模化生产，发明人需要保证有足够的资金启动商业化运作。发明人对成本和获益要有所预算，成本包括产品在研发生产和未来几年市场营销中的花费。最近的产品研发（R&D）预估数据表明，将一种新药推向市场至少需要花费10亿美元（4）。尽管医疗设备的研发费用比新药开发要少，但每台设备仍需要投入至少数千万美元。为了使产品全面商业化，发明人需要从多个途径获取资金赞助，主要渠道包括社会经济的公有成分（比如政府）（5）和私有成分（比如风险投资家）（6，7）。
美国国立卫生研究院（NIH）是政府对医疗健康事业和医疗设备研发投入资金的主要部门。
NIH每年将预算的53%（165亿美元）划拨给项目研究基金，11%（35亿美元）划拨给产品研发合同，剩下的分拨给研究中心、其他科研补助金、科研培训、院内研究项目、科研管理和支持等。医生发明人可以申请由研发基金（R&D Budget）赞助的小企业创新研发计划（SBIR）和小企业技术转移计划（STTR）。JACC: Basic to Translational Science近期的一篇文章介绍了申请基金的详细过程，同时也提出这些基金可以资助小企业从临床前研究到临床试验过程中几乎所有的项目（5）。2011年小企业创新研发计划（SBIR）和小企业技术转移计划（STTR）再授权法案（P.L. 112-81）要求提高对小企业的资金赞助，并且，向NIH申请SBIR和STTR资金的流程与项目计划书申请流程相似，医学科学家都已十分熟悉。
尽管发明人可以得到NIH和其他政府机构的资金支持，但仅凭这些公共基金就将产品商业化，可能性仍是微乎其微。过去20年间， NIH项目的申请总数在逐年上升，但是申报成功率却在逐年下降。考虑到通货膨胀，NIH近十年实际投入已经在减少。即使发明人已经获得NIH的资助，也还是会有短缺，因为对医疗设备的每一次改进都将消耗大量的资金（5）。这时，来自私有成分的资助就显得尤为重要。
私有成分的资金通常被称作“风险投资”，风投者会选择那些还没有资本化的小企业，承担它们背后的巨大风险。私有资金的申请与基金申报书完全不同。要想获得一份可观的风险投资，医生发明人需要采用精简的商业提案，所用的PPT需遵循“10-20-30原则”（8）。这个原则要求PPT展示不能超过10张幻灯片，分别对应表格1中涉及的10个方面。展示时不能超过20分钟，字体大小不能小于30磅。如果展示超过了20分钟（或者字体小于30磅），那就说明发明人未能有效地浓缩想法，也就意味着风险投资家不会投资他的项目。
除了NIH项目基金和风险投资，其他的资金支持可以来自一些私人组织包括美国心脏协会、政府机构如国家自然科学基金会、来自高校甚至亲友的内部支持等。虽然筹备资金常常令人犯愁，但只要临床需求足够大、发明人的解决方案足够给力，资金就不是问题。
股权分配
政府机构和私人组织的资金并不影响发明人的股权，而风险投资则是以股权作为交换的。一般情况下，股权的最初分配取决于这家公司创立伊始每个创始人对公司的投资。在与私人投资者协商时，很多因素会影响股权分配，分为相对定量和相对定性的因素，前者包括知识产权和专利价值、商业计划和预测、发明人募集的资金；后者包括如发明人和投资人之间的关系等。发明人可以在谈判中保留大部分股权以便于掌握对公司的决策权，也可以通过出让股权来等价交换投资资金。例如，如果一个发明人只需要募集5000万美金而他们的投资者认为这个公司实际价值5个亿，那么发明人可以出让10%的股权让投资人控股。风险投资家都是精明的投资人，他们会在与发明人签署正式协定前进行大量的协商谈判。
规章和FDA
获取资金后，发明人如果想把产品投入美国市场，就必须确保公司符合FDA的每一项质量控制标准（9）。这些标准也叫设计控制，包括对医疗设备与实际需求的匹配度监控。检验（设备设计过程是否正确）和确认（设计的设备是否正确）是设计控制工作的两个方面。设计控制过程中所有相关内容都须存档在“设计开发记录”中，形成一套医疗设备的研发史。
设计控制与FDA申报流程都是既费时又费力的。一套医疗设备从最初的原型想法到最后投入市场，平均要花费3至7年的时间（10），药物研发耗时更久（11）。因此，我们在前文中提议“与专业的工程师和管理专家合作可以更高效地完成任务”。
公司在通过FDA审批后就能对设备进行商业化运作和市场营销，这也就是产品发展过程的最后一步。广告一方面可以促进产品的商业推广，另一方面，公司也可以通过调研消费者对广告的反馈来作出改进。发明人应该组织一个团队进行市场营销和商业运作，以便充分展现产品的价值。
医生在创立公司时必须不断地提醒自己去接受一些合理的法律建议。虽然法律工作者与临床医生常常处于敌对关系，但考虑到潜在的法律诉讼问题和医疗产业中渐长的官僚主义，医生企业家必须学会在企业发展过程中接纳并欢迎法律专家的加入。如果在审查合同时对律师的建议置之不理，那么企业将会面临各种危险。为了避免企业在成长发展过程中遇到各种各样的法律纠纷，早期对法律问题多进行一些投资定会获益匪浅。
医生行医的成就感多来源于对患者的医疗服务。然而在创立公司时，医生却很难获得这种成就感。产品的不断改进和提升需要多年的付出，阶段性成功的周期也十分漫长。因此在创立公司时，医生必须调整好自己的心态，以适应这种转变。
结论
为了解决某个临床需求，从提出简单设想到建立一家盈利的医疗器械公司，是一个漫长而又繁琐的过程。医生发明人在最初提出解决方案后，必须尽快申请专利来对知识产权进行保护。专利获批后发明人首先要决定：是通过授权或转让来出售专利，还是通过规模化生产来继续保留所有权。如果发明人决定保留所有权并开始进行规模化生产，那么从最初的获取资金（包括政府和私有资金），到设备研发（设计控制和FDA监管），再到最终的商业化运作和市场营销。虽然医生在这个过程中将面临更多特殊的挑战，但他们在发现和解决临床需求中有着独特的战略地位和价值，同时他们也具备强大的合作能力与信念。因此，医生有能力从根本上改变患者的治疗方法。
参考文献
来源：CCI心血管医生创新俱乐部
1. Schwartz JG, Kumar UN, Azagury DE, Brinton TJ, Yock PG. Needs-based innovation in cardiovascular medicine: The Stanford Biodesign Process. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016;1:541–7.
2. Van Norman GA, Eisenkot R. Technology transfer: from the research bench to commercialization: part 1: intellectual property rights—basics of patents and copyrights. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2017;2:85–97.
3. Van Norman GA, Eisenkot R. Technology transfer: from the research bench to commercialization: part 2: the commercialization process. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2017;2:197–208.
4. Herper M. How much does pharmaceutical innovation cost? A look at 100 companies. Forbes. 2013. Available at: http://www.forbes.com/sites/ matthewherper/2013/08/11/the-cost-of-inventinga-new-drug-98-companies-ranked/#6ed4863f1628.
Accessed January 16, 2017.
5. Marek KW. The National Heart, Lung, and Blood Institute Small Business Program: a comprehensive ecosystem for biomedical product development. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016; 1:660–5.
6. Duenas MA, Bisceglio I. Funding research through the Online Partnership to Accelerate Research (OnPAR). J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016;1:536–40.
7. Colecchi C, Tancredi D. Broadview Ventures: investing in the future of cardiovascular technology. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016;1:87–93. 8. Kawasaki G. The 10/20/30 rule of PowerPoint. Available at: http://guykawasaki.com/the_102030_ rule/. Accessed April 25, 2017.
9. Van Norman GA. Drugs and devices: Comparison of European and U.S. approval processes. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016;1: 1399–412.
10. Van Norman GA. Drugs, devices, and the FDA: part 2: an overview of approval processes: FDA approval of medical devices. J Am Coll Cardiol 2016;1:277–87.
11. Van Norman GA. Drugs, devices, and the FDA: part 1: an overview of approval process for drugs. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science 2016;1: 170–9.
12. Raynor ME, Ahmed M. The Three Rules: How Exceptional Companies Think. New York, NY: Porfolio, 2013.
13. Zenios S, Makower J, Yock P. Biodesign: The Process of Innovating Medical Technologies. 1st edition. New York, NY: Cambridge University Press, 2009.
发明人在产品商业化的过程中会面临各种各样的困难抉择，但如果遵循以下3个秘诀（12），成功将指日可待：
1. 追求更高的品质而非更低的费用（Better before cheaper）。虽然更便宜、更省时的产品可能在短期内对商业化进程有利，但从长远来看，成功的企业总是会优先做到最好、最值得信赖。
2. 追求更高的收益而非更低的成本（Revenue before cost）。成功的企业是通过更高的产量和价格，而不是通过降低成本来盈利的。
3. 不要对团队有过多的限制（There are no other rules）。
发明人必须意识到，当他决定通过制造实物来实现某个想法时，他就已经扮演了一个新的领导角色。为了解决接下来遇到的问题，他必须像在临床工作中一样，为融入环境和提升技能而终身学习。领导者应该组织一个团队，团队中的队员都应当是各个领域的佼佼者，而领导者自己则应为大家树立一个努力工作、团结合作的榜样。团队领导者必须给予队员充分信任，学会放手让他们自己去做决定。就像医生对待患者，领导者在团队建设过程中也必须学会倾听、理解、支持，以达到团队的共同目标。同时，领导者也必须充分了解企业内部各方面的问题，以便在面对这些问题时做出更好的决策。在团队中，领导者需要权衡各方面的因素，也需要拥有果断的执行力。
鉴于医生对临床需求和医疗环境的充分了解，他们在公司创立过程中起到了重要的作用。在创立公司的过程中，所有领导者都会面临各种困难，但医生会面对一些额外的挑战，包括教育背景、对律师的态度、以及在商业领域中观念的转变。
公司发展过程中医生面临的独特挑战
在临床培训和实习期间，医生都是在实践中学习——评估患者病情、按流程操作、积极从错误中吸取经验。然而，在创立公司时，医生需要像刚进入医学院时一样，以全新的态度在一个全新的领域学习。医生企业家应当多从阅读中获取知识和经验。推荐阅读材料有斯坦福大学Biodesign课程教材《Biodesign: The Process of Innovating Medical Technologies（13）》、《哈佛商业评论》的“HBR Guide to…”系列、《JACC: Basic to Translational Science》的 “Translational Toolbox”系列，其中包括在中提到的一篇。医生也可以去参加一些创新创业领导力的短期强化课程，例如由麻省理工学院提供的创业发展项目（MIT’s Entrepreneurship Development Program）。
成功的3个秘诀
商业运作和市场营销
公司在进行市场营销前，还必须根据设备的分类获取FDA的认证和批准。FDA根据医疗用途和危害性，将医疗设备分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。Ⅰ类设备风险较低，管制最少。这类设备（如检查用手套）经常在FDA批准前就可以上市。Ⅱ类设备比Ⅰ类风险稍高，因此需要更全面的管制措施来确保设备的安全有效。这些设备（如输液泵）在进行注册和列名后，还需递交相关申请文件。Ⅲ类设备（如植入式心脏瓣膜）则需要通过“上市前许可”的认证。
风险越高，FDA对设备安全和效率的质检标准也就越高。以Ⅲ类设备为例，通常需要达到FDA上市前临床试验的严格标准，需要对随机选取的患者采用新设备与当前标准的治疗方法进行对照。JACC: Basic to Translational Science近期的一篇文章提到了关于医疗设备分类和FDA审批程序的相关内容（10）。
