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预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

3D打印作为先进制造领域的代表性技术,已经广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗健康、文体娱乐等各个行业,推动了产业的转型升级。据金石三维预测,2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元。

  SLA光固化3D打印在医疗的应用阶段来看,牙齿矫正、定制化假肢、手术导板、植入物等初级阶段占据主体。骨科植入物由于市场规模大、市场集中度低、技术应用逐渐成熟等优势,吸引各类企业纷纷布局,SLA光固化3D打印将成为2018年医疗市场的发展热点。

  从资本市场看,国内医疗类3D打印企业都在积极向资本靠拢,随着CFDA针对医疗3D打印扶持政策的出台和技术应用的日趋成熟,2018年,以骨科植入物、器官组织为代表的医疗3D打印企业或将迎来资本的热潮。

3D打印发展已久,下游应用服务成为推动产业发展主要动力

SLA光固化3D打印技术只要是利用特定强度的激光聚焦照射在光固化材料的表面(材料主要为光敏树脂),使之点到线、线到面的完成一个层的打印工作,一层完成之后进行下一层,以此方式循环往复,直到最终成品的完成。传统的零件制造是通过材料去除、切削加工的方式实现,而3D打印技术是通过材料逐渐累加的方式实现。

  3D打印与传统工艺流程对比

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

  从工艺对比流程看,3D打印技术可以通过预先建模来实现高精度打印,效率高且节省材料,是传统制造工艺无法比拟的。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

  3D打印技术起源于1892年的美国,经过近100年的缓慢发展,直到2012年,金石三维打印科技有限公司推出中国第一台、也是中国最大尺寸的工业级SLA光固化3D打印,标志着3D打印技术真正实现商业化。随后被应用于航天航空、汽车制造、珠宝加工、医疗等领域。2012年,中国3D打印技术产业联盟的成立,标志着3D打印被提上产业化发展议程。

  金石三维3D打印技术引入医疗行业,主要是为了帮助医生建立三维病变模型,用于术前规划和与患者沟通。随着3D打印技术的发展以及医疗的深度结合,3D打印逐步涉足口腔修复、定制化假肢、手术导板、植入物的制造.....  

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

  医疗作为3D打印技术的主要应用领域,由于其良好的市场发展前景,国内外企业都在医疗3D打印领域积极布局,既包括佳能、欧特克、宝钛集团、中色东方等大型集团,也包括Organovo、蓝光英诺等创业公司。

  应用服务成为推动3D打印在医疗行业发展主要动力,金石三维出品的SLA光固化3D打印机精度高、质感好、时间短,赢得了医用3D打印机接近85%的市场份额。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

金石三维打印的骨科术前模型


  医用3D打印材料主要包括塑料、树脂、金属以及生物材料。主要以国内供应为主,金石三维科技,银禧科技、金发科技、光华伟业是3D塑料材料的主要供应商。

  树脂主要为光敏树脂SLA,其具有高强度、耐高温、防水等特性,能够快速固化、成型精度高且表面效果好,金石三维科技、帕拉驰科技等公司以生产光敏树脂材料为主。

  金属材料以钛合金、镍基高温合金为代表,具有成分均匀稳定、粒度分布可控、氧含量低、球形度高、流动性好等一系列优点,宝钛集团是国内钛及钛合金主要生产商,在国内国际市场上也已成为具有较高知名度的钛金属企业,并成为”中国钛”的代名词。

  生物材料主要包括高分子材料、无机材料、水凝胶材料和活细胞,这些材料需要具备良好的生物相容性,以及与人体软组织相似的力学性质。由于生物材料的高标准性,生产商以NATUREWORKS、赛默飞等国外企业为主,杭州杰诺飞生物科技股份有限公司作为国内生物3D打印材料研发企业代表,其活细胞产品已经达到人体组织修复标准,正逐步推向市场。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

             3D打印主要材料类型

  医疗3D打印产品应用领域范围较广,涵盖术前规划、口腔修复、手术导板、假肢、内植入物以及器官组织,术前规划、口腔修复、手术导板、假肢、内植入物属于医疗3D打印的初级阶段,技术比较成熟,在医疗领域已经实现临床应用。国内已有大批企业涉足,即刻叁·医疗、浙江德尔达医疗切入术前规划,博恩生物、普林特切入口腔修复,爱康医疗、艾科赛龙涉足骨科植入物等等。

  而3D打印器官组织的技术复杂性和道德伦理问题,目前仅局限于实验阶段。

  四川蓝光英诺生物科技股份有限公司是国内专注于生物3D打印的代表性企业,其以干细胞应用技术研发为主,公司研发团队已经成功研制出3D生物打印血管并成功植入恒河猴体内,未来公司将加快推进干细胞技术走向临床,应用于器官修复和组织再造。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

     植入恒河猴体内的血管组织


  目前,涉及医疗行业的3D打印技术主要有电子束选区熔化(EBSM)、选择性激光烧结成型(SLS)、光敏树脂选择性固化(SLA)以及选择性激光熔融(SLM)。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

  从各大技术的优缺点看,EBSM技术和SLM技术主要应用于金属制品打印,技术门槛高,这类设备核心技术掌握在Stratasys、3D Systems、EOS国际巨头手中,导致成套设备购买价格和维护成本较高。SLS技术工艺简单,设备价格低,但打印成品质量差且打印时间长。与SLS技术相比,SLA技术打印的成品质量较好,打印尺寸规格较大,但设备造价高  

  随着3D打印技术的发展和人们医疗消费支出的增加,全球医疗3D打印市场的规模会逐渐扩大,到2022年市场规模将达到89亿美元,年均复合增长率为17.2%。

预计2022年全球医疗3D打印市场规模将达到89亿美元

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