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醫(yī)療激光新聞

3D打印生物型人工膝關(guān)節(jié)在國內(nèi)成功植入

星之球科技 來源:Ringier2021-11-03 我要評論(0 )   

3D打印技術(shù)是順應(yīng)精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展方向而日漸崛起的高新技術(shù),它能為醫(yī)者提供更加豐富的疾病判斷與治療手段,并為患者提供更加個(gè)性化、高效化的診療服務(wù)。近年來,在國家科...

3D打印技術(shù)是順應(yīng)精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展方向而日漸崛起的高新技術(shù),它能為醫(yī)者提供更加豐富的疾病判斷與治療手段,并為患者提供更加個(gè)性化、高效化的診療服務(wù)。近年來,在國家科技發(fā)展計(jì)劃的有力支持以及監(jiān)管科學(xué)的有效推動(dòng)下,我國3D打印骨科技術(shù)部分研究成果達(dá)到世界領(lǐng)先水平,發(fā)展前景廣闊。


9月30日,四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科的周宗科教授團(tuán)隊(duì)成功為患有膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的吳婆婆植入了3D打印分區(qū)骨小梁生物型膝關(guān)節(jié)假體。飽受膝關(guān)節(jié)疼痛折磨多年的她,在接受手術(shù)20多天后,恢復(fù)了正常的行走能力。


這種新型假體與傳統(tǒng)骨水泥假體相比,其通過假體—骨界面緊密接觸,促使骨組織長入假體,提高假體與髓腔的結(jié)合強(qiáng)度,從而達(dá)到假體的長期穩(wěn)定。使用生物型人工膝關(guān)節(jié),可保存患者骨量,同時(shí)避免或降低了骨水泥所導(dǎo)致的毒副作用。


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■圖片來源:紅星新聞


全球首款3D打印,分區(qū)骨小梁生物型膝關(guān)節(jié)假體

膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎是一種退行性疾病,近年隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口老齡化趨勢日趨明顯,尤其是在中老年群體發(fā)病率較高,因此膝關(guān)節(jié)置換術(shù)需求量日益增長。此外,隨著居民生活水平的提高,大多患者對于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)后的生活質(zhì)量和植入假體有了更高的要求,隨之假體在設(shè)計(jì)和創(chuàng)新方面也更精準(zhǔn)、更便捷化。全球首款3D打印分區(qū)骨小梁生物型膝關(guān)節(jié)假體正是在這種高需求與高期待的新形勢下應(yīng)運(yùn)而生。


目前臨床上使用的膝關(guān)節(jié)假體多為骨水泥固定型假體,骨水泥即骨粘固劑,它可以將膝關(guān)節(jié)假體固定在骨界面上。骨水泥固定存在一定局限,如骨水泥單體具有一定的毒性;與骨接觸面的骨溶解問題;隨著時(shí)間推移,會(huì)發(fā)生變形和退變等。


本次植入的生物型膝關(guān)節(jié)假體在術(shù)中無需使用骨水泥,通過機(jī)械方式進(jìn)行固定,即假體與骨組織的緊密結(jié)合,獲得假體的初始穩(wěn)定性,遠(yuǎn)期骨組織長入假體表面的微孔內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)由機(jī)械固定向生物內(nèi)鎖固定的轉(zhuǎn)化,最終經(jīng)過骨整合作用獲得良好固定,預(yù)期能夠獲得更長的假體壽命。


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■周宗科教授


此外,生物型膝關(guān)節(jié)假體避免了骨水泥相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生,縮短了手術(shù)時(shí)間,最大程度保留了骨組織。因而減輕了患者術(shù)后疼痛,降低了圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率,有利于患者術(shù)后快速康復(fù)。


周宗科教授介紹說,該款3D打印分區(qū)骨小梁生物型膝關(guān)節(jié)假體有三個(gè)亮點(diǎn),一是脛骨平臺(tái)假體采用了3D打印骨小梁分區(qū)技術(shù),三分區(qū)設(shè)計(jì)使宿主骨均勻骨長入,避免因應(yīng)力分布不均而造成平臺(tái)假體松動(dòng)等問題;二是所用股骨髁假體表面為真空等離子噴涂純鈦涂層,其粗糙的接觸面增加了骨誘導(dǎo)的能力,具有優(yōu)異的即刻穩(wěn)定和長期穩(wěn)定性;三是所用平臺(tái)墊為添加維生素E的高交聯(lián)超高分子量聚乙烯材質(zhì),具有優(yōu)異的耐磨性能。


千億級市場

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),2017年全球骨科植入類耗材市場規(guī)模超380億美元(折合人民幣2428億人民幣),約占全球醫(yī)療器械市場總規(guī)模的9.0%,是醫(yī)療器械第四大細(xì)分子領(lǐng)域;預(yù)計(jì)2022年可達(dá)到500億美元(折合人民幣3195億人民幣)。集中度較高,強(qiáng)生、捷邁邦美、史賽克合計(jì)占約60%市場份額。


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■捷邁邦美膝關(guān)節(jié)植入物


而國內(nèi)2018年市場規(guī)模約為258億元,由于我國人口基數(shù)大以及近年來“人口老齡化”,市場增速較快遠(yuǎn)大于全球平均水平;預(yù)計(jì)到2023年可達(dá)505億元,有巨大的市場潛力。


但目前在植入物耗材市場占據(jù)國內(nèi)市場主要份額的仍是國外企業(yè),尤其是高端市場。2017年,國內(nèi)骨科植入類耗材市場銷售額排名前十的企業(yè)合計(jì)占據(jù)49.5%的份額。其中前五家國產(chǎn)公司合計(jì)占據(jù)10.7%的份額,前五家進(jìn)口企業(yè)合計(jì)占據(jù)38.8%的份額。


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■美敦力3D打印脊柱植入物


3D打印,骨科未來

目前國內(nèi)在骨科植入物市場滲透率較低,遠(yuǎn)低于美國40%以上,市場潛力巨大。在高端骨科植入(脊柱、關(guān)節(jié))目前還是國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo),只有在相對技術(shù)小的領(lǐng)域能夠做到替代。近年國家政策鼓勵(lì)支持“國產(chǎn)替代”國產(chǎn)企業(yè)迎來利好,應(yīng)加緊完成創(chuàng)新技術(shù)升級。


目前全球骨科4大巨頭強(qiáng)生、 捷邁邦美、史賽克、美敦力在骨科上的布局主要在手術(shù)機(jī)器人和3D打印方向。與機(jī)器人不同的是3D打印可以充分人性化的滿足患者的需求,可以定制化服務(wù),開創(chuàng)了前所未有的可能性。


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■史賽克3D打印膝關(guān)節(jié)植入物


在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi),骨科植入物是3D打印技術(shù)最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的細(xì)分領(lǐng)域,3D打印技術(shù)由于能夠根據(jù)患者需求個(gè)性化地定制植入物形狀,并且可精確控制植入物的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)植入物外形和力學(xué)性能與人體骨骼的雙重適配,在骨科植入領(lǐng)域備受青睞,發(fā)展迅猛。


3D打印在骨科植入物的應(yīng)用,最開始可以追溯到2007年意大利Adler Ortho公司的3D打印髖臼杯通過歐洲認(rèn)證。到2019年底,全球3D打印生產(chǎn)超過60萬個(gè)骨科植入物,市場為14.5億美元,而國內(nèi)3D打印植入物產(chǎn)業(yè)化2020年市場空間約為87億元。


相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2021年1月底,關(guān)節(jié)類骨科植入物本土生產(chǎn)企業(yè)共有近100家,主要分布在北京和上海。與創(chuàng)傷類和脊柱類骨科植入物相比,關(guān)節(jié)類產(chǎn)品國產(chǎn)化程度最低,2019年國產(chǎn)化率為27.5%。公開信息顯示,2019年,我國關(guān)節(jié)類骨科植入物市場排名前五的公司分別為捷邁邦美、強(qiáng)生、愛康醫(yī)療、春立醫(yī)療及林克骨科。其中,本土企業(yè)愛康醫(yī)療和春立醫(yī)療已經(jīng)在競爭中實(shí)現(xiàn)了突圍,是現(xiàn)階段關(guān)節(jié)類植入產(chǎn)品的國內(nèi)龍頭企業(yè),發(fā)展前景可期。


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