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2025年9月24-26日 | 上海世博展览馆1&2号馆

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有源医疗设备展Medtec谈3D打印技术骨科应用步入纯国产化:国内超30家企业获证!

2024-12-16

有源医疗设备展Medtec指出,随着科技的进步,3D打印技术已经成为现代制造业和医疗领域的重要工具之一,正逐步渗透进医疗领域的各个分支,尤其是在骨关节外科领域,3D打印技术显示出了巨大的潜力和广阔的应用前景。

3D打印又称增材制造技术,是制造技术的一次革命性突破。其基于患者的X射线计算机断层扫描或磁共振成像建立CAD模型、需集成数控技术、激光或电子束技术和材料科学等现代科技,从零件的CAD模型出发,通过逐层定位堆积材料的方式实现三维复杂实体的构建。所有3D打印市场规模大概有13%来自医疗行业,骨科植入物是3D打印技术最早实现产业化的医疗应用领域。

3D骨科植入物打印技术由于能够根据患者需求个性化地定制植入物形状,并且可精确控制植入物的复杂微观结构,实现植入物外形和力学性能与人体骨骼的双重适配。例如:预手术规划、手术导板的定制、定制人工假体及植入物、生物打印和组织工程、教育与培训等,近年在骨科植入领域备受青睐,发展迅猛。

3D打印的技术优势

提高手术精确性:由于3D打印技术能够基于患者个体的具体数据来创建模型和植入物,这大大提高了手术规划的精确性,降低了手术风险。

缩短手术时间:预先制作的模型和植入物可以减少手术中的试错时间,医生可以事先熟悉患者的解剖结构,减少术中的不确定性,从而缩短总体的手术时间。

增加患者舒适度:定制化的植入物能够更好地融合到患者体内,减少异物感,提高患者术后恢复的舒适度。

减少手术创伤:使用3D打印技术,外科医生可以更加精确地定位手术区域,从而尽量减少对周围组织的损伤,减轻手术创伤。

3D打印面临的技术挑战

尽管3D打印技术在骨关节外科手术中显示出巨大前景,但仍然面临一些挑战和限制:

材料问题:目前可用于3D打印的生物相容材料有限,并且这些材料的生物力学性能尚不能完全满足临床需求。

成本问题:3D打印设备和材料的成本较高,这可能会影响其在临床中的普及程度。

法规和标准:目前对于3D打印医疗产品的法规和标准尚不完善,这给临床应用和市场推广带来了一定难度。

技术门槛:医生和工程师需要熟悉3D打印技术和相关软件,这需要专门的培训和学习,增加了技术应用的难度。

盘点国内3D打印骨科植入器械

据QYResearch调研团队最新报告“全球3D打印骨科植入物市场报告2023-2029”显示,预计2029年全球3D打印骨科植入物市场规模将达到55.9亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为16.1%。

据智慧医械网统计,目前国内超过30家企业已经获得了3D打印骨科植入器械证件,诸如北京市春立正达医疗器械股份有限公司、北京爱康宜诚医疗器材有限公司、大博医疗等等

北京市春立正达医疗器械股份有限公司

春立医疗是国内领先的骨科医疗器械厂商,主营业务系植入性骨科医疗器械的研发、生产与销售。公司在骨科植入医疗器械领域是国内产品线齐备、规模领先、具有较强市场竞争力、行业排名领先的民族企业,为骨科患者、医生及合作伙伴提供骨科耗材的整体解决方案,实现骨科细分领域的全覆盖。

主要产品为关节、脊柱、运动医学、创伤及骨科手术器械,其中关节假体产品涵盖髋、膝、肩、肘四大人体关节以及小关节等,脊柱类植入产品为脊柱内固定系统的全系列产品组合,运动医学类产品为带线锚钉、界面螺钉、带袢钛板、门型钉、外科缝线等。

有源医疗设备展Medtec指出,部分公司持续引领国内高值骨科植入物耗材,一方面持续开展关节主业的创新研发,提供更丰富、更适合国人的产品系列,保持公司在国内关节植入物领域的领先地位;另一方面拓展完善骨科领域产品线,如骨科机器人、脊柱、运动医学、创伤类产品,并加强对口腔、PRP 产品、骨科动力领域的战略布局,同时也在密切关注相关新技术发展动向,如新材料等方面。公司在保持国内市场领先地位的同时,同步加强国际业务团队建设和市场推广投入,大力开发国际市场。

公司持续创新研发,在2015年获得BIOLOX® delta第四代(目前应用最广泛的一代)陶瓷关节假体产品医疗器械注册证,为国内大陆首家获批的企业,同时也是国内首家获得翻修陶瓷的企业。

3D 打印技术方面:公司已引入多种不同工艺类型的 3D 打印设备,“定制个体化假体系列产品研发项目”亦在推进中。公司 3D 打印设备主要包括 EBM(电子束熔融)设备、MJF(多射流熔融)设备、送粉金属 3D 打印设备等。

其中,电子束熔融金属 3D 打印机通过在真空中使用电子束,将钛合金粉末一层一层地融化,生成致密的零件,可实现多孔材料的打印。公司已掌握使用电子束技术生产骨小梁等多种产品的技术。多射流熔融 3D 打印机通过向已经铺好的粉末喷射溶剂、精细剂,保证打印对象边缘的精细度,然后再次进行热辐射加热,使粉末按照模型界面粘结,层层堆叠成型。

公司已掌握使用多射流熔融 3D 打印机生产导板、假体试模等器械零件的技术。此外,可利用送粉金属 3D 打印机,使用医疗机构金属粉末,对传统工艺生产的医疗植入物进行表面涂覆,金属粉末被激光照射均匀融化,重新冷却为固体结合到金属表面上,实现植入物表面的多孔结构,促进骨生长。

近年来,春立医疗正在根据中国国民骨骼数据库及 3D 重塑等先进技术,开发一项名为先进定制个体化关节假体的产品,较现有定制关节假体产品的适用范围更大,可更有效地分析和配合患者的特定需要。

北京爱康宜诚医疗器材有限公司

爱康医疗成立于2003年,是一家集骨科前沿技术研究、创新产品开发、规模化制造和专业化营销的国际化骨科产业集团,2017年在香港主板上市(01789.HK)。

爱康医疗是全球最早将增材制造技术(3D打印技术)商业化且应用于关节置换、脊柱、创伤修复等植入物的企业之一,拥有3D打印精确构建技术平台(3D Accurate Constructive Technology)、Supravit真空等离子喷涂技术平台、导航/机器人智能技术平台(VTS/IBot)、医工交互个性化定制平台(Innovative Custom Orthopedic Solution)。

目前,爱康医疗是中国人工关节领域领军企业,在中国市场占有率居第一位,在全球髋关节市场占有率居前十位。爱康医疗产品在中国、英国、日本、韩国、西班牙、南非等40多个国家和地区7500余家医疗机构广泛应用,在中国北京、上海和英国建立研发中心,在北京昌平、江苏常州、英国谢菲尔德设有制造基地服务于全球客户,平均每二分钟就有一例爱康假体被植入。

湖南华翔医疗科技有限公司

湖南华翔医疗科技有限公司是一家集研发、生产和服务于一体化的高科技企业。公司致力于新型生物材料、3D打印医疗等领域的应用研发,为个性化医疗提供标准化和定制式医疗器械。公司与国内外多家医疗机构、科研院所开展合作,形成了“产学研医”一体的创新发展模式,在3D打印医疗、多孔钽金属、可降解锌合金等医疗创新领域积累了丰富的行业经验。

其脊柱植入类耗材主要应用于由创伤、退变、畸形或其他病理原因造成的退变性脊柱疾病、脊柱创伤和肿瘤脊柱畸形等外科治疗。

其关节类植入物主要是指可解决因关节周围骨折、累积关节的骨肿瘤及其他原因引起的骨缺损等关节功能障碍,实现关节功能重建的人体植入物。

其口腔与颅颌面耗材是指用于治疗口腔、颅脑、颌面外科疾病,如创伤、炎症、肿瘤、畸形等所使用的各种内固定材料。

嘉思特医疗器材(天津)股份有限公司

嘉思特医疗器材(天津)股份有限公司是国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、天津市瞪羚企业、天津市战略性新兴产业领军企业。

企业持续聚焦关节疾病领域,深耕于医用关节假体、临床手术机器人和创新型生物材料等多个板块,始终坚持在最大范畴内为客户提供安全、有效、精致的医疗产品和服务。

公司聚焦创新与转化,目前已在天津、北京、上海、美国成立五大研发中心,拥有研发人员 100 多人,博硕占比 50%以上,近三年的研发投入总和已达 1.2 亿。

目前,天津研发中心拥有A、B两个厂区,总建筑面积1万2千多平米,嘉思特医疗智能工厂位于B厂区,2021年正式建成投产,首期投资1.1亿元,由智能化生产车间、智能化后处理车间、集成供应链、企业展厅、企业重点实验室、3D JCT医工交互中心等六大区域共同组成。

嘉思特医疗通过建设天津市企业重点实验室及天津市企业技术中心,深入与科研院所、高校、医院开展产学研战略合作,加速科技成果的产业化。同时,连续承担多项天津市生物医学工程科技重大专项、天津市重点研发计划科技支撑重点项目等,参与多项行业标准制定,且荣获天津市科学技术进步二等奖、天津市专利优秀奖等。

截止2023年,我们的产品获得全球III类医疗器械注册证33项,累计申报全球专利245项,产品获得了全球医生患者的认可,逐步发展成为骨科人工关节领域的头部企业之一。

目前嘉思特的销售网络已覆盖全国各省、直辖市、自治区,海外市场也稳步拓展,遍及41个国家和地区,国际市场知名度不断提升。

北京力达康科技有限公司

北京力达康科技有限公司成立于1998年,是一家专门从事外科植入物——人工关节研究、开发和生产销售的专业化企业,由原钢铁研究总院研发人工关节的老一代专家徐英忱高级工程师创立。

创业初期研发了先进的国产人工关节,是国内较早研发人工关节的企业,早在1983年,成功研制了珊瑚面微孔型髋关节系统,获得国家科技进步一等奖,成为我国第一代生物固定型髋关节产品,至今仍在临床应用。

多次参与国家火炬项目计划、十三五项目,获得省级科技进步奖、“2021医疗器械创业大赛”二等奖等荣誉,被评为科技型中小企业、北京市科技研究开发机构、国家级专精特新小巨人企业、中国未来医疗器械创新100强企业,并作为起草单位参与中国医疗器械行业协会3D打印医疗器械团体标准的制定工作,为力达康成为一个重质量、重科研、重技术的民族品牌打下坚实的基础。

经过25年的积累沉淀和不断进取,力达康已发展成为一家现代化高科技生产企业。旗下设有研发中心、生产制造中心、营销中心、3D打印中心、质量控制部、招投标部、人事行政部及财务部,拥有医疗器械III类产品生产许可证、经营许可证、髋关节、膝关节、组合型假体、陶瓷关节、骨水泥套管组件、口罩等多个三类、二类、一类产品注册证,以及髋、膝、肩、肘、口罩CE认证,并通过ISO9001;2015和ISO13485:2016质量体系认证。

有源医疗设备展Medtec现场将设四大专区,囊括电子光学、AI、IVD诊断及影像、检测、临床、法规、研发设计& 大动物实验专区等展品,点击此处报名参展>>>

力达康拥有国产首款单髁膝关节产品、国内首款钽金属涂层股骨柄产品,此外,含VE高交联材料产品领先其他品牌,更有十余项产品获得北京市新产品新技术认证证书。力达康关节手术机器人目前已在研发中,准备为骨科手术的普适贡献一份力量。

2015年,力达康与多位骨科领域顶尖专家合作,成立了力达康学院。力达康学院的建立,旨在为广大骨科领域医务工作者、骨科行业从业人员和骨病患者,量身定做全面、规范、系统的教育培训内容,搭建广阔便捷的交流平台,加强与临床专家合作,实现资源优势互补,以服务骨科临床医生为信念,为关节领域疾病诊疗水平的提升贡献力量,实现共赢,助力中国骨科事业发展。

2018年,公司成立二十周年之际,力达康生产研发基地在顺义区赵全营地区正式投产运行。新的生产基地,厂房建筑面积8000余平方米,实现年产能10万套关节产品,配套有手术器械生产部门,从基础上保证了公司未来高速发展对产能的要求。工厂拥有生产车间、净化包装车间、检验室、化验室、解析室、荧光探伤室、CNAS实验室。公司拥有多年从事人工关节研发的专家,研究微孔材料几十年的教授,纳米化生物材料老专家,近几年来又吸纳和培养出一批年轻有为的管理人才和临床服务队伍,成为公司宝贵的财富和中坚力量。

多年来,公司凭借自身技术实力与国内多家医院的著名骨科专家、教授合作,采用先进的设计理念,研制开发了多种适合国人使用的关节产品,特别是在肿瘤产品的研发与制造方面积累了丰富的技术经验。作为国内老牌的人工关节厂家之一,力达康非常重视企业的社会责任,多年来不断参与各类社会公益事业,以卓越的产品质量和服务病患的热忱得到了各方认可和好评。

未来,3D打印在骨科方面的应用还有巨大的发展空间,我国科研人员和企业还要进一步发挥创新能力,推动该领域全链条自主创新,造福更多患者。目前已有相关研发团队探索使用镁金属制作3D打印人体内植物。“镁合金具有很好的修复、重建骨结构及功能的性能,同时它还具备一定的抗感染能力,能够减少相关感染合并症。”这是未来3D打印骨科应用材料创新的一个方向。

有源医疗设备展Medtec指出,能不能设计出更好的3D打印内植物,使其和患者体内骨组织更快结合,缩短疾病治疗周期?能不能在内植物表面附着促生长药物,让骨头长得更快?能不能在内植物微孔中放上缓释药物,在起到支撑作用的同时治疗疾病?这些都是值得科技工作者进一步思考和研究的问题。

文章来源: CCME众智医材

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