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医用内窥镜行业创新应用之3D打印技术

时间:2020-07-10 11:02 点击:/次

随着医用内窥镜在医疗诊断和治疗的广泛应用,内窥镜精密微型化、集成化和定制化、一次性使用等特点将成为未来行业发展趋势。医疗器件精密微型化趋势,同时也给研发、加工制造带来了巨大的挑战和机遇。

行业背景

医学内镜迄今已有200多年历史,受科学技术水平影响,近年来微创手术技术在全球范围内的推广和普及,推动了微创医疗器械的发展,内窥镜微创医疗器械在其中最具有代表性。

随着世界老龄化趋势加深和环境问题日趋严峻,消化道、呼吸道等疾病的发病率不断提高,内窥镜检查的需求也越来越多。医用内窥镜技术凭借诊疗精准性高,创伤小,不易感染,术后恢复快和近乎无疤痕等特点受到医学界的广泛关注,也是全球医疗器械产业中增长最快的产品之一。内窥镜可简单分为硬性内窥镜和软性内窥镜,软性内窥镜诊治技术的迅猛发展也将其产品推广至消化内科、呼吸内科、耳鼻喉科、泌尿外科、肛肠科、胸腔外科、妇科等多个科室,从简单的疾病筛查到复杂的贲门失弛缓症的治疗,带给患者诊治及时准确、风险性低、手术创伤小和术后恢复快等益处,但受经济发展、知识普及等因素影响,目前软性内窥镜开展率较低。目前,我国约90%的医疗机构已开展内窥镜下的微创诊疗项目,在消化内科、呼吸科、耳鼻喉科、腹部外科、泌尿外科、肛肠科、骨外科、胸腔心血管外科、神经外科、妇科等科室得到大规模推广应用。

我国医用内窥镜企业主要集中于珠三角、长三角地带,产业增长潜力巨大。无论是胃镜还是肠镜检查开展率,中国2012年与发达国家尤其是美国的2009年开展率相比,差距均非常大,随着国民健康意识的提升,国家卫生体制的健全,卫生水平的提高,开展率将有大幅度提升。近年来,在医疗器械整体高速发展的良好外部环境和国家政策的大力支持下,我国医用内窥镜企业越来越重视自主创新,研发投入逐年增加,技术水平不断提升,国产内镜品牌的国际竞争力日益增强。

医用内窥镜技术壁垒的较高,我国医用内窥镜行业发展起步相对较晚,创新体系尚不完善,在技术、标准、品牌、创新研发和生产能力等方面都面临国外企业的巨大挑战。目前,国内公司都在致力于自主创新微型精密化内窥镜,在医用内窥镜精密光学系统和精密机械系统等关键器件与核心技术领域取得突破性进展。为了减少病患者的疼痛感和提高患者使用体验,以及在诊治方面更好的推广医用内窥镜技术,微型化和定制化也将成为未来医用内窥镜重点发展的方向之一。

市场概况

内窥镜微创医疗器械是微创医疗器械市场的重要组成部分,2011 年全球内窥镜微创医疗器械市场的需求约为61亿美元(软硬性内窥镜),预计2016年底将达到97亿美元,年复合增长率为9.72%。北美是全球最大的内窥镜微创医疗器械需求地区,2011年市场需求约为25亿美元,预计2017年将增长至43亿美元,年复合增长率约为8.9%;欧洲和日本紧随北美地区是全球内窥镜微创医疗器械的主要需求地区;2012年至2016 年底,亚洲发展中国家的市场需求年复合增长率预计为14%,而在中国、印度等新兴市场,随着政府医疗保健支出增加,医保制度改革和患者对微创诊疗意识的提高,预期将保持更高的需求增速。

内窥镜是集光学、电子、结构、材料等综合学科技术为一体的器械,技术壁垒极高。之前国内内窥镜市场基本上被日本和欧美企业垄断,随着国内对医疗内窥镜行业的重视,已涌现出一批具有竞争力的企业逐渐占据了国内外部分高中低端市场。为了缩小和进口技术及设备的差距,国内企业正在布局加大产品创新创造力度,并将产品创新列为战略性方向。


高精密3D打印在医用内窥镜行业的应用

随着微型化和定制化趋势的到来,产品结构越来越小和薄,内窥镜企业都在致力于寻找相匹配的精密加工方法。对于壁厚小于0.15mm的精密内窥镜端部座,CNC和开模注塑等传统加工方式成型都比较困难,尤其对于一些深宽比大的薄壁件。

对于圆管壁厚和精度要求在微米级的内窥镜端部,CNC和开模注塑很难加工出这样逼近极限的结构,3D打印设备在此时就能发挥它的优势。相类似的壁厚大一点的产品,CNC加工的交期需要1周以上,模具加工的交期需要2周以上,而精密3D打印可以实现低成本一次性成型,无需组装。对于需求种类多数量少的微型高附加值内窥镜,3D打印极易实现定制化。

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