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医疗应用成为增材制造市场热门增长点

来源:医疗设备商情     发布时间:2021-01-12
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3D打印,也叫增材制造技术,是快速成型技术的一种,是以三维数字模型文件为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光、热熔等方式将金属、陶瓷、塑料、细胞等材料进行逐层堆积粘合,制造物体的技术。


3D打印作为一项较有代表性的前沿技术,近几年其市场应用程度不断深化,尤其是在医疗行业,随着3D打印商用价值的不断释放,医疗服务供应商布局3D打印的速度也不断加快。


全球3D打印市场规模正逐年攀升,医疗的个性化需求和高附加值特征,使得该领域成为最适合使用3D打印技术的领域,近年来应用专利的数量远超其他行业。


几个应用较多的领域包括:医疗模型(教学、手术)、矫形或正畸、手术导板、牙科及骨科、植入物、精准用药、药物筛选、药物剂型设计等。其中最早在医疗领域大规模生产的是助听器,目前口腔行业应用规模最大,导板已经很成熟,定制化植入物需要三类医疗器械注册证才能商业化。上游材料、软件、设备,下游是应用,未来发展的着眼点和突破口在于应用。


3D打印市场规模现状

根据Wohlers Associates 发布的2020年全球增材制造市场研究报告“Wohlers Report 2020 AM”,2019年全球增材市场规模(包括AM产品与服务)增长了21.2%,达到了118.67亿元,但是相比于2018年33.5%的增长率,2019年的增长率略有降低。


2019年全球总共销售出22115套增材制造系统,相比于2018年的19285套增长了14.7%,而2018年和2017年的设备系统销售增长率分别为17.8%,25.1%,由此可见,未来市场设备销售将区域缓慢增长,而对应的加工服务将会是增材制造市场主要的持续增长点。

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从市场领域划分情况来看,医疗应用位居第四位,占比为13.9%,位居前三的是汽车、消费电子及航空航天。值得注意的是,在世界范围内,中国是仅次于美国的主要应用国家,为10.8%,相比与美国的34.4%,还有不小的差距。

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3D打印技术在医疗领域的应用


无生命3D打印产品:大家比较熟悉的金属3D打印,比如说钛合金的,还有一些不锈钢的3D打印,一般可以做成人体的标准的替代部件,比如说植入的螺钉,还有固定的钢板,还有一些修复的一些组织,这些都是金属的,也是无生命的。


生物3D打印产品:对于生物3D打印,国内其实也有很多的院校相继投入了大量的资金、人力、物力在做研究,也取得了一些成绩。从国际上来看,中国的生物3D打印跟国外几乎同步,个别的领域可能还要超过他们,但是有一个问题,中国的这种3D打印的技术由于基础的研究比较薄弱,包括在这个上面的相关的知识产权比较少,在目前看来好像没什么问题,可能随着时间的推迟,随着时间可能会国外的专利可能会引起一些问题。


生物3D打印可能要有很多准备过程:首先,是对生物材料的选择;其次,目前市场上现有的打印机可能还不足以满足你的要求,可能要对它进行底层的改造,甚至自己要重新来做;要非常熟悉组织的结构;还要非常清楚和把握对于组织的构建。


医疗3D打印发展趋势

目前3D打印在医疗领域的细分应用发展速度较不均衡,随着近几年成本逐步下降,医疗3D打印的市场渗透率将逐步增加。


3D打印技术细分领域应用发展不均衡的问题具体表现为:


1,已经商业化且发展较为成熟,包括:部分医疗器械(医疗模型、手术导板)和牙科的应用。目前口腔领域因市场需求大且监管要求相对较低应用规模最大,医疗模型和手术导板是现阶段大规模产业化的突破口。 


2,处于临床研究数据的积累阶段,主要为植入体。其中骨科植入物的发展也日趋成熟,而关节软骨、钛合金植入物等正在积极研发材料,并将其与临床相结合进行性能提升。通过不断的数据积累,调整改进,积极发展。


3,处于实验室的研究阶段,有功能的组织器官;相对比较低功能性的医疗器械牙科等,有功能的组织器官要求复杂多变,目前各国科学家都在组织力量进行相关生物方向的积极研发,不断有突破性的成果进入大众的视野。


总而言之,3D打印技术在医疗领域的应用相对技术门槛较高,需要行业组织,科研院校,医疗机构,医疗器械制造商,3D打印企业(设备、材料等)通力协作,发挥各自所长。


就现阶段我国3D打印技术在医疗领域的应用案例来看,我国多是医疗机构主导,根据病患需求提供个性化解决方案。我国现阶段相对工业基础薄弱,用于医疗领域的3D打印机、软件以及专用材料的发展还不够成熟,这些减缓了3D打印技术在医疗领域的全面发展。


我们亟需加强产业联盟、行业协会建设,推动3D打印医疗领域产业协同发展,加强与国外先进技术的交流与学习,加强国内教育培训,促进社会化产业化推广,降低3D打印在医疗领域治疗效果及相关费用,切实惠及患者。


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