深度长文:解析3D打印骨科植入物行业发展现状

3D打印动态
2018
08/29
11:31
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骨科是医疗器械第四大子行业,长期以来,骨科因其利润率而在医疗领域备受各界关注。随着我国医疗技术水平的进步、个人支付能力的增强以及人口老龄化,骨科市场的需求将快速释放。骨科植入器械分为创伤、关节与脊柱类。创伤类主要用于各种骨折损伤复固定和功能锻炼所涉及的内固定器械。关节类包括人工膝、髋关节。脊柱类包括椎间融合系统、椎球囊扩张导管、骨水泥等。随着3D打印设备、打印材料的发展以及应用端客户对3D打印技术的积累,3D打印技术已从制造简单的产品模型制造进入到了生产领域。本报告对骨科植入物以及陶瓷3D打印行业概况进行了简要介绍,并对对国内外的行业发展状况和市场情况进行了分析,指出了目前3D打印骨科植入物发展中的关键技术和上下游产业链情况,还对其发展环境、发展趋势和面临的挑战进行了分析,最后列举了国内外布局3D打印的代表性企业。

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第一章、骨科植入物的定义及分类
1.1、骨科植入物的定义
骨科主要是研究骨骼肌肉系统的解剖、生理和病理。骨肌系统常见疾病包括骨关节退行性变、脊柱创伤及退行性变、四肢创伤、骨缺损、骨质疏松及骨肿瘤等。

骨科植入物是骨肌系统治疗的方式之一。植入物主要是全部或部分替代关节、骨骼、软骨或肌肉骨骼系统。

骨科植入类耗材是指医疗器械分类目录下6846类植入材料和人工器官类别中的用于骨科治疗的医疗器械产品,这类产品植入人体内并用作取代或辅助治疗受损伤的骨骼。骨科植入类耗材属于III类医疗器械,其安全性、有效性必须严格控制。由于骨科植入类耗材价格高且为一次性使用,在市场中通常被归入“医用高值耗材”。

1.2、骨科植入物的分类
按照解剖位置,骨科植入物分为以下几类:
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参考资料:《3D打印与医疗行业白皮书2016》


按照所使用的材料不同,骨科植入物分为以下三类:
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参考资料:《3D打印与医疗行业白皮书2016》

1.3、行业痛点与研发热点
目前,临床使用的人工关节会出现假体的磨损、假体周围骨溶解、假体无菌性松动等现象,针对上述问题产品研发趋势是开发新型假体材料(如与骨骼基本成分相同的可降解复合材料)、新技术(如3D打印技术等)。在创伤类器械中,骨科创伤类器械主要由不可降解材料制成,不可降解器械在骨折损伤愈合后,需进行二次手术取出,增加了病人的痛苦与负担,因而开发既能达到骨折固定效果,又可避免传统金属材料缺点的新型可降解内固定材料,并采用3D打印技术实现精准植入,是目前创伤类器械行业研究的热点。

第二章、骨科器械及耗材市场2.1、全球骨科器械及耗材市场
2.1.1、全球医疗器械市场展望
根据国际知名咨询公司EvaluateMedTech® 2015年出版的《2016-2022年全球医疗器械市场预测》预测认为,全球医疗器械市场预计将在2022年实现5,298亿美元的销售额,在2015-2022年以5.2%的复合年增长率增长。

在2022年,体外诊断(IVD)将是医疗器械市场中最大的子市场,预计销售额将达到708亿美元,占行业总销售额的13.4%。预计骨科以441亿美元位居医疗器械子行业第四位。
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资料来源:EvaluateMedTech®《2016-2022年全球医疗器械市场预测》(2016)


各子行业及具体市场销售额和增速如下图:
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资料来源:EvaluateMedTech®《2016-2022年全球医疗器械市场预测》(2016)


2.1.2、全球骨科植入物市场展望
骨科植入物主要分为关节植入物、脊柱植入物、创伤植入物(如:骨板、骨钉)三类。据GBI Research 报告指出,2016年全球关节、脊柱、创伤植入物市场规模达418亿美元,其中,关节植入物为229亿美元,脊柱植入物为113亿美元,创伤植入物为77亿美元。在全球市场中,关节植入物的占比最高,达54.7%。
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资料来源:《3D打印与骨科植入物白皮书》(2016)

而现阶段我国的骨科植入物中创伤类植入物的占比大于关节和脊柱植入物,关节植入物仍有很大的提升空间。

2.2、中国骨科器械及耗材市场
2.2.1、中国医疗器械市场展望
自2001 年起,我国医疗器械市场规模由179 亿元增长到2014 年超过2500 亿,增长14 倍,年复合增长率接近21%,超过我国药品市场规模16%的复合增长率。但是对比全球市场,我国器械/药物比例仅为0.2:1,远低于全球0.5:1的水平。
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资料来源:申万宏源证券《恰风华正茂、龙头初现:科技与医疗的交融、创新与整合的先锋医疗器械行业深度报告》


从我国2015年的医疗器械市场结构来看,医学影像占比最大,其次是体外诊断、低值耗材、心血管器械和骨科等产品,与国际医疗器械行业结构相似。

2.2.2、中国骨科耗材及植入物市场展望
得益于我国庞大的人口基数、社会老龄化进程加速和医疗需求不断上涨,我国骨科植入类医用耗材市场的销售收入由2010年的72亿元增长至2015年的164亿元,复合增长率高达17.90%。
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资料来源:大博医疗公开招股说明书,2017年

以2015年的164亿元为基数,预计至2020年我国骨科植入类医用耗材市场销售额在261亿元至380亿元之间。根据德尔菲法判断,合理增长值为348亿元,五年复合增长率为16.18%。

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资料来源:大博医疗公开招股说明书,2017年


与关节类产品占据全球骨科植入类耗材市场主要市场份额不同,我国骨科植入类医用耗材市场的最大类别是创伤类,其2015年的市场份额为31.12%。这一市场特征主要由我国骨科植入耗材市场尚未发展成熟造成。
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资料来源:大博医疗公开招股说明书,2017年

相比国际市场,中国骨科植入行业整体渗透率低于欧美国家。预计到2040年,65岁及以上老年人口占总人口的比例将超过20%。同时,老年人口高龄化趋势日益明显:80岁及以上高龄老人正以每年5%的速度增加,到2040年将增加到7400多万人。随着人口老龄化的日益加重和人民消费水平的提高,骨科耗材及植入物的消费量将进一步提升。

第三章、3D打印技术及其应用
3.1、3D打印技术简介
3D打印技术,又称为“快速成型技术”(Rapid prototyping technology,RPT)。区别于传统减材加工技术,它通过逐层定位堆积材料的方式实现三维复杂实体的构建,又称增材制造(Additive Manufacturing,AM)。3D打印需集成计算机辅助设计技术(Computer aided design,CAD)、数控技术、激光或电子束技术和材料科学等现代科技成果,从零件的CAD模型出发,借助分层离散和数控成型系统,以各种方式将材料堆积成实体部件。3D打印技术的初衷是加速产品样件的设计及制造,快速验证新产品的可行性及实用性, 展现可能存在的不足。

不同种类的3D打印系统因所用成型材料不同,在成型原理、系统特点方面各有差异, 但基本原理一样, 即“分层制造, 逐层叠加”,它把复杂的三维制造转化为一系列二维横断轮廓进行制造、叠加。因而,可在不用模具和工具的条件下,生成几乎任何复杂程度的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性。此技术与传统技术相比,可更好地实现设计与加工的衔接,能对接多种材料,且材料利用率高。

因此,3D打印技术有望从时限性、节省材料、精准制造等角度优化个性化医疗器械的研发,减少个性化医疗器械生产的投入。

表1、3D打印成型技术常用方法

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资料来源:网络

不同3D打印由于成型环境、材料、精度、速度等差异,也造成了其在使用上的差异。就医疗器械研发而言,SLA成型精度较高、成型速度较快及材料力学性能优良,适用于导板及精度要求较高模型的制造; FDM成型装备价格便宜,但是速度较慢,精度也相对较差, 更适用于打印速度及精度要求不高的模型;金属直接熔融技术中,SLM 成型精度优于电子束激光熔融成型技术,但成型效率较低,往往需要二次热处理,更适用于小型、精度要求高的植入体的打印。EBM技术成型精度略逊,但成型效率高,高温环境下一次成型,残余应力低,常规产品无须二次热处理,适用于尺寸较大、精度要求相对较低的植入物的制造。

3.2、3D打印技术在医疗行业的应用

3.2.1、3D打印技术在医疗行业的应用范围
3D打印技术能够为医疗行业提供更完整的个性化解决方案;生物3D打印技术将促进再生医学领域在人造活体组织与器官的研究。在个性化解决方案方面,比较典型的应用有3D手术预规划模型、手术导板、3D打印植入物,以及假肢、助听器等康复医疗器械。在再生医学领域,研究人员已经在利用生物3D打印技术培养人造器官方面取得了值得肯定的进展。在2010年12月,Oranovo公司使用他们的生物3D打印机制造出了第一根人工血管;2013年4月,该公司公开声明成功打印出人类活体组织,还成功在脊椎上植入了神经,并确定了制造人体移植组织的长期计划。虽然,在短期内3D打印的器官(如肾脏、肝脏组织)主要用于帮助制药公司进行药物测试,但该技术的高级目标是致力于制作出可移植的人造器官。

图、3D打印在医疗行业的主要应用举例

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来源:《3D打印与医疗行业白皮书2016》

2.2.2、3D打印技术在骨科植入物方面的应用
一些植入物是通过铸造或传统的金属加工方法来制造的,需要首先制造出模具,对于只需要一件或者少量的植入物来说,单件生产成本十分昂贵。再加上具有生物相容性的植入物材料本身的高价格,骨科植入物的总制造成本是十分昂贵的。对于结构复杂的特殊植入物,使用从传统技术也难以实现。而3D打印技术用于制造骨科植入物,可以有效降低定制化、小批量植入物的制造成本,并可以制造出更多结构复杂的植入物。
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资料来源: 《3D打印与医疗行业白皮书2016》


总体来说使用3D打印技术制造植入物具有以下几个优点:
1、个性化:定制的假体、植入物缩短患者的痛苦和紧张的适应阶段。最佳贴合的尺寸也使手术操作难度减小,减少外科医生的压力。

2、复杂的几何形状:一些自由结构通过传统的制造方法(铣削、车削或铸造等)无法制造出来,而模仿仿生原理的复杂结构,可以加快病人的愈合过程,这些复杂的仿生机构只有通过增材制造方式来实现。

3、功能集成:增材制造医疗设备能够满足多种功能植入物的制造并减少制作步骤。可以具有多孔结构和粗糙的表面,以改善骨整合。不需要进一步的喷涂或表面纹理化后期处理。这一优点既适用于生产定制化植入物,也适用于制造标准化植入物。

4、降低手术费用:更快的植入物生产速度,更贴合的尺寸加快手术和恢复期,更好的人体环境相容性降低后续治疗需求,这些都使得病人住院和后续治疗的费用大大减少。

第四章、3D打印人工骨的发展现状分析
4.1、上下游产业链分析
3D打印人工骨主要包括上游的原材料供应,中游的3D打印机和CAD软件设计与制造,以及下游的医生临床手术实施构成。
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资料来源:《3D打印与骨科植入物白皮书》(2016)

4.1.1、原材料
据了解,目前可用的3D打印材料种类已超过200种,但对应现实中纷繁复杂的产品还是远远不够的。如果把这些打印材料按照性能进行归类,可分为石化产品类、生物类产品、金属类产品、石灰混凝土产品等几大类,在业内比较常用的有以下几种:
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资料来源:兔米周科技


各种材料的简介如下:

3D打印的聚合物

主要包括工程塑料、生物塑料、热固性塑料、光敏树脂、高分子凝胶等几类。这其中工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,主要有ABS、PA、PC、PPSF、PEEK、EP、Endur等;其中PEEK具有优异的耐磨性、生物相容性、化学稳定性以及杨氏模量最接近人骨等优点,是理想的人工骨替换材料,适合长期植入人体。基于熔融沉积成型原理的3D打印技术安全方便、无需使用激光器、后处理简单,通过与PEEK材料结合制造仿生人工骨。生物塑料具有良好的可生物降解性,主要PLA、PETG、PCL等几类。

金属
可用于3D打印的金属包括不锈钢、高温合金等黑色金属和钛、镁铝合金以及稀有贵金属。合金因其强度高、化学性质稳定、不易成型加工和传统加工工艺成本高等因素,目前已成为工业领域应用的主要3D打印材料。

陶瓷
硅酸铝陶瓷粉末能够用于3D打印产品。一直以来,陶瓷因为其光滑的表面、优良的力学性能和生物相容性使得陶瓷材料在牙科领域占据了不可代替的医学地位。

随着科学家们的研究,陶瓷尤其是可降解的陶瓷现在逐渐渗入了骨科植入物领域。从PEEK到钛金属,再到氮化硅,OXPEKK,以及钙磷粉,再到陶瓷,为了降低手术风险,加快康复速度,3D打印技术自身可以说因为打印材料的不同而呈现出百花齐放的态势。

生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷两大类。

生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料。这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键合力较强,而且都具有较高的强度、耐磨性及化学稳定性。主要有如氧化铝、氧化锆以及医用碳素材料等三种。

生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷(又叫生物降解陶瓷)。生物表面活性陶瓷通常含有羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。生物活性陶瓷具有骨传导性,它作为一个支架,成骨在其表面进行;它还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。生物活性陶瓷有生物活性玻璃、羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙陶瓷等三种。

磷酸钙陶瓷(CPC)是生物活性陶瓷材料中的重要种类,目前研究和应用最多的是羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)。磷酸钙陶瓷含有CaO和P2O5两种成份,是构成人体硬组织的重要无机物质,植入人体后,其表面同人体组织可通过键的结合,达到完全亲和。其中,HA在组成和结构上与人骨和牙齿非常相似,具有较高的力学性能,在人体生理环境中可溶解性较低;TCP与骨的结合性好,无排异反应,在水溶液中的溶解程度远高于HA,能被体液缓慢降解、吸收,为新骨的生长提供丰富的钙、磷,促进新骨的生长。

羟基磷灰石( hydroxyapatite,简称HA或HAP)组成与天然磷灰石矿物相近,是脊椎动物骨和齿的主要无机成分,结构亦非常接近,呈片状微晶状态。它作为骨代替物被用于骨移植。HA 有良好的生物相容性,植入体内不仅安全,无毒,还能传导骨生长。HA能使骨细胞附着在其表面, 随着新骨的生长,这个连接地带逐渐萎缩,并且HA通过晶体外层成为骨的一部分, 新骨可以从HA 植入体与原骨结合处沿着植入体表面或内部贯通性孔隙攀附生长。HA生物活性陶瓷是典型生物活性陶瓷,植入体内后能与组织在界面上形成化学键性结合。

复合材料
美国硅谷Arevo实验室3D打印出了高强度碳纤维增强复合材料。相比于传统的挤出或注塑定型方法,3D打印时通过精确控制碳纤维的取向,优化特定机械、电和热性能,能够严格设定其综合性能。由于3D打印的复合材料零件一次只能制造一层,每一层可以实现任何所需的纤维取向。结合增强  聚合物材料打印的复杂形状零部件具有出色的耐高温和抗化学性能。

4.1.2、3D陶瓷打印机
因为应用领域非常广泛,陶瓷3D打印一直是大家非常关注的话题。目前,陶瓷3D打印的技术主要有激光扫描固化成型技术(SLA)和数字光处理技术(DLP)。

2015年,法国3DCeram公司向市场推出了首台工业级大幅面陶瓷3D打印机——CERAMAKER,从技术原理上来讲,这是一台基于SLA激光光固化的陶瓷3D打印机,通过激光扫描混有树脂的陶瓷材料,实现固化成型,该产品于2016年被引入中国市场。除了国外企业,近年来国内也有一批自主研发的工业陶瓷3D打印设备的企业,比如十维科技、浙江迅实科技、深圳长朗、昆山博力迈等。各公司产品及主要技术参数如下:
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资料来源:根据公开资料整理

4.1.3、打印流程及其原理
3D打印技术是以激光固化成型为基础的快速制造技术。专用的打印材料是由光敏树脂和陶瓷粉末混合而成,UV激光作用在打印材料上会引发内部的交联作用固化成型,然后逐层打印成型陶瓷零部件。成型的坯体经过热脱脂以及高温烧结过程,形成相对密度接近100%的高强度产品,所制备的陶瓷产品的物理化学性能已经能媲美常规的注射成型或干压成型。

一般情况下,3D打印包括以下几个流程:
1)设计或扫描得到3D图纸;
2)配置打印参数;
3)打印成型;
4)陶瓷坯体后处理;
5)烧结;
其流程图如下:


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资料来源:CERAMAKER系列打印机样本

4.2、发展环境分析
我国医疗器械行业的主管部门是国家发改委以及CFDA,行业自律组织为中国医疗器械行业协会。国家发改委负责组织实施医药工业产业政策,研究拟定医疗器械行业发展规划,指导行业结构调整及实施行业管理。按照我国医疗器械监督管理的办法,III类医疗器械的由国务院药品监督管理部门审查批准,并发给产品生产注册证书(有效期一般为5年),其中国家对部分第Ⅲ类医疗器械实行强制性安全认证制度,除《免于进行临床试验的第三类医疗器械目录》以外的产品一般均需要通过临床试验。生产许可经省、自治区、直辖市人民政府药品监督管理部门审查批准,并发给《医疗器械生产企业许可证》。

2016年北京爱康医疗基于金属3D打印技术的3D ACT人工髋关节系统获得CFDA上市许可,成为全国首个获得CFDA上市许可的3D打印骨科内植入物产品。

4.2.1、政策环境
近年来,国家对医疗器械行业重视程度显著提升,在政策层面给予较大扶持力度,鼓励国内医疗器械加快创新做大做强。

2015年8月,国务院发布《关于改革药品医疗器械审评审批制度的意见》,要求改革医疗器械审批方式;鼓励医疗器械研发创新,将拥有产品核心技术发明专利、具有重大临床价值的创新医疗器械注册申请列入特殊审评审批范围,予以优先办理;

2016年3月,国务院办公厅发布《关于促进医药产业健康发展的指导意见》,其中明确要求加快医疗器械转型升级,发展心脏瓣膜、心脏起搏器、全降解血管支架、人工关节和脊柱、人工耳蜗等高端植介入产品。该政策明确鼓励了国产医疗器械企业加强技术创新,提高核心竞争力。

2017年1月,国家发改委会同科技部、工信部、财政部等有关部门对《战略新兴产业重点产品和服务指导目录》进行了修订完善,更新后的目录中明确认定髋/膝/肩等人工关节假体、骨诱导人工骨、人工骨/金属骨固定材料、人工椎间盘等骨植入材料为战略新兴产业重点产品。

2017年5月,科技部印发的《 “十三五”医疗器械科技创新专项规划》指出,要重点开发具有国际领先水平的可承载骨诱导修复材料,可吸收骨固定产品,高耐磨、长耐久新型人工髋、人工膝及人工椎间盘等产品,促进组织工程与再生医学的临床应用。

4.2.2、经济环境
根据国家统计局和中国医疗卫生事业发展公报统计,2016年我国卫生总费用总额持续增长,达到42145亿元,较2015年增长了3.84%,占GDP的5.66%,大约是2008年医改前的2.9倍。医改8年来我国卫生总费用年均增速高达14.35%。
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图.2008年-2016年全国卫生总费用及其增长率

资料来源:国家统计局

图4.2008年到2016年我国城镇(左)和农村(右)居民可支配收入及增速图


随着政府卫生投入的持续加大和居民可支配收入的提升以及医改相关政策落地等因素,未来社会医疗器械需求的继续增加。

最重要的是,目前在北京、南京、上海、广州、武汉等主要城市已经开始逐步放开了报销比例,基本植入物报销比例在40-60%,手术费用报销在60-90%,同时对国产植入物报销比例高于进口植入物,体现了对国产医疗器械的报销政策倾向,总体利好行业市场扩容和国产化替代进程。

4.2.3、社会环境
根据联合国秘书处经济与社会事务人口预测,到 根据联合国秘书处经济与社会事务人口预测,到 2040 年,预计中国 年,预计中国 年,预计中国 50 岁以下人 口数量将进一步减少,而 60岁和 80岁以上人口数量将大幅升,超老龄群( 80岁以上)数量预计将由 2000年的1200万增至 2030 年的 4000万以上。65岁以上老年人数量将由目前的 1.15 亿激增至 2030 年的 2.4 亿。

而骨科等疾病的发病率和老龄化存在很强的相关性。据中国外科植入物专委会数据显示,2005年我国骨质疏松患者就超过了1亿人,随着老龄化的进程加速,到2050年将成倍增加达到2.12亿,占人口总数的13.2%,而老年骨折患者超过30%与骨质疏松相关。我国各种关节炎重症患者超过8,000万人,现有肢残患者75万人,同时,每年新增骨损伤患者300万人。这也就意味着:随着我国老龄化进程的加快,我国骨科疾病的患病人数将加速增长,从而带动骨科植入类耗材市场的加速扩容。
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资料来源:联合国秘书处经济与社会事务人口处,世界人口展望(2008年修订版)


4.3、发展趋势及挑战

4.3.1、发展趋势
3D打印在医疗行业中的最初是用来制造医疗模型和植入物不具有生命的医疗器械,随着技术的发展,3D打印技术与生命科学的结合成为必然的趋势,从打印简单的人体组织直到打印出复杂的人体器官。未来,骨科介入器械的整体发展趋势是治疗的精准化、微创化以及智能化,植入物的生物可降解化、组织工程化,3D打印技术引领的个性化。

4.3.2、面临的挑战
1.审批标准有待进一步完善
目前,国家食品药品监督管理总局对医疗器械的监管主要聚焦于常规产品,但是3D打印产品作为个性化的产品,如何确保个性化医疗器械的安全性及有效性是一直以来的难题?

2.性能优良的原材料仍需挖掘
对于医疗器械生产专用材料,大多需要进行严格的体内、外生物学评价,以防止各类生物性风险的发生。3D打印原材料往往有特殊要求,由于成型原理不同,需要能够液化或丝化或粉末化,打印后又能重新结合起来。对粉末材料而言,颗粒尺寸、粒度分布、均匀性、球形度、氧含量、流动性等性能的要求会更高。用于制作在体内应用的产品时,相关材料应在高温和浸泡消毒时,保持稳定。材料的研制难度大、评价周期长,是3D 打印辅助医疗器械研发的难点和核心。

3.设备高成本、维护高费用
3D打印设备往往造价昂贵,维护成本高昂。目前,用于医疗器械研发的3D打印设备仍以国外产品为主,在3D打印机开发初期生产商就开始在原材料层面设置壁垒,目前高品质的3D打印材料仍以进口为主,由设备厂家直接供应,尚未形成成熟的第三方供应模式, 这一模式将从另一侧面进一步推高原材料价格,从而造成3D打印医疗器械研发成本的进一步提高。

4.精度、效率方面仍低下

3D打印精度受材料、工艺、设备能力等多方面限制,难以实现高精度零部件的直接制造,在医疗器械接合口区域往往需传统加工模式的补充与配合,打印精度与速度之间的冲突是各类3D 打印共同面对的问题。如何在保证产品的表面质量、力学和物理性能的基础上,实现真正快速制造,是亟待解决的问题,也是进一步推进其在医疗器械的生产中应用的关键所在。

尽管如此,3D打印仍给医疗器械研发领域注入了一股活力,它能与国务院发布的《中国制造2025》紧密呼应,拓宽了中国医疗器械产业“由大到强”的发展路径,贴合我国实施制造业强国战略第一个十年的行动纲领。高性能医疗器械研发是十大重点领域之一,而个性化医疗器械的研发将处于高性能医疗器械研发的最前沿。若能借助与国际同时起步的3D打印技术实现个性化医疗器械研发领域的突破,3D打印技术作为数字化设计模型后由虚拟到现实转变的技术,将有望在提高医疗器械创新能力和产业化水平方面扮演重要角色,最终为实现“中国制造2025” 的发展目标发挥重要作用。

第五章、国内外重点企业简介
5.1、国外
1、DePuy Synthes(DPS)
全球医疗器械巨头强生旗下的骨科业务子公司,由强生原骨科业务线与辛迪斯(Synthes)于2011年合并而成),提供最全面的骨科和神经领域产品,以及提供在关节重建、创伤、脊柱、运动医学、颌面以及动力工具和生物材料等领域的服务方案。强生2016 年度销售收入为718 .90 亿美元,其中医疗器械的销售收入为251. 19亿美元,其中骨科医疗器械的销售收入为93 .34亿。

DePuy是全髋置换手术概念的领导者,由现代髋关节之父John Charnley开发出的骨水泥型Charnley髋关节假体,经过40余年来的临床实践,最终被认定为髋关节假体的金标准。2017年4月,DePuySynthes(DPS)获得了美国医疗设备公司Tissue RegenerationSystems(TRS)的骨骼3D打印技术。拥有TRS的骨骼3D打印技术,DPS就能为他们的客户提供真正的个性化医疗解决方案。目前,DePuy Synthes 推出了TRUMATCH产品线,产品包括定制化的颅颌面(CMF)外科植入物和手术导板,以及膝关节手术导板。不仅如此,强生还与与惠普、Carbon3D、3D Systems、Organovo及Materialise等公司进行3D打印医疗器械领域的合作。

2、Stryker
史赛克公司是全球最大的骨科及医疗科技公司之一,在全球有14个生产研发及销售分部,员工超过两万七千多人。产品涉及关节置换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。2016年度销售收入为113.25亿美元,其中骨科医疗器械(不含脊柱及神经技术类)销售占比达39%,脊柱及神经技术类器械占比为18%。

2013年,史赛克收购创生医疗器械(中国)有限公司,将其变成在中国的生产基地。2014年9月,创生医疗器械(中国)有限公司3D打印研发中心正式成立, 中心除引入德国Concept Laser 公司的M2型SLM打印设备外;同时还吸收了史赛克的3D打印的技术。目前除了自主研发了新一代骨骼多孔结构,还建立了一个人体虚拟骨数据库,瞄准未来骨科器械定制化分布式生产的新的市场。在此之前,史塞克在爱尔兰的科克郡建立3D打印工厂,主要生产金属材料的后路腰椎间融合器。

3、Zimmer Biomet(捷迈邦美)
Zimmer Biomet Holdings Inc.前身为Zimmer Holdings, Inc. 2015年6月24日Zimmer Holdings完成了以134亿美金收购Biomet Inc.的交易,更名为,Zimmer Biomet Holdings Inc.。Zimmer Biomet主要连同其子公司在美洲、欧洲及亚太地区从事设计、开发、制造及行销骨科重建装置、脊柱及创伤设备、生物制剂、牙科植体和相关手术产品。2016年,Zimmer Biomet研发的3D打印脚踝关节融合系统获FDA批准。

5.2、国内
1.爱康医疗(1789.HK)
北京爱康宜诚医疗器材有限公司创立于2003年,2017年12月在香港联交所上市,公司市值39.4亿元。主营业务为骨科内植入物行业和3D打印技术在骨科中的应用,侧重于人工关节内植入物产品、辅助器械及新兴技术在相关领域应用的研发、生产和销售。2017年全年实现收入3.727亿元人民币,较2016年增37.6%;全年实现净利润1.05亿元人民币,比2016年度增长了36.3%。爱 康医疗是国内首家且唯一一家将 3D 打印技术应用于骨关节以及膝关节置换植入物上且成功商业化该类产品的公司。

截至2017年年底,公司共获得了3个食药监局批准的3D打印产品,分别是3D打印髋臼杯及補塊、3D打印脊柱融合器以及3D打印人工椎体。根据公司年报,2017年爱康医疗3D打印产品共实现销售收入人民币3340万元,其中髋关节产品实现销售收入2850万元,脊柱产品490万元。

2.大博医疗(002901.SZ)

大博医疗科技股份有限公司,成立于2004年,是一家以骨科、神经外科、微创外科为主的综合性医疗集团,是国家火炬计划重点高新技术企业,也是国内最具竞争力的骨科植入物生产企业之一。公司于2017年9月登陆深圳证券交易所中小板,2017年营业收入入5.94亿元;净利润2.95亿元。

据公司2017年报披露,公司研发的3D打印截骨器处于注册检验阶段,3D打印椎间融合器和3D打印髋关节处于实验设计阶段。

3.北京十维科技有限责任公司
北京十维科技有限公司是国内首个发布工业陶瓷3D打印机的厂商,他们与清华大学机械系联合研发了基于DLP技术的高精度DLP陶瓷3D打印机,可以打印氧化铝、氧化锆、生物陶瓷等多种陶瓷材料,在牙科义齿、个性化人工骨、航空发动机及零部件制造、电子及传感器等方向,具有广阔的前景。

4. 深圳长朗智能科技有限公司
深圳长朗智能科技有限公司是麻省理工博士专家团队创办,提供行业领先3D打印技术整体解决方案的高科技公司。长朗推出的CeraForm100陶瓷3D打印机是基于光刻陶瓷烧结技术LCS开发的设备,打印出的陶瓷制品,表面质量好、成型精度高,有着与传统材料相当高重复性、高致密度(高达99%以上)的优异性能。

5. 昆山博力迈三维打印科技有限公司

昆山博力迈三维打印科技有限公司在2017年发布了陶瓷3D打印机,采用激光扫描固化高陶瓷含量浆料,能打印尺寸为200mm×200mm×150mm的氧化锆、氧化铝和生物陶瓷工件,在打印过程中,激光功率、激光光斑大小和扫描速度可变,具有打印梯度成分和梯度结构工件的优势,主要用于制作耐高温的航空航天器件、汽车发动机器件、化学反应器、医用植入体和高档饰件等。

6. 陕西恒通智能机器有限公司

陕西恒通智能机器有限公司,背靠交大快速制造国家工程研究中心,作为教育部快速成型工程中心的产业化实体,注册资金2796万元。中心主任由中国工程院院士卢秉恒教授担任,其在生物制造也同时研究和开发基于快速成型的医疗修复工程和人工骨制造技术,其在激光光固化β-TCP 生物陶瓷胚体软骨支架领域亦有研究。‘

附录:
骨科医疗器械制造商
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来源:QQ快报 &怡红公子

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