技術(shù)文章
Technical articles隨著(zhù)醫用內窺鏡在醫療診斷和治療的廣泛應用,內窺鏡精密微型化、集成化和定制化、一次性使用等特點(diǎn)將成為未來(lái)行業(yè)發(fā)展趨勢。醫療器件精密微型化趨勢,同時(shí)也給研發(fā)、加工制造帶來(lái)了巨大的挑戰和機遇。
行業(yè)背景
隨著(zhù)世界老齡化趨勢加深和環(huán)境問(wèn)題日趨嚴峻,消化道、呼吸道等疾病的發(fā)病率不斷提高,內窺鏡檢查的需求也越來(lái)越多。醫用內窺鏡技術(shù)憑借診療精準性高,創(chuàng )傷小,不易感染,術(shù)后恢復快和近乎無(wú)疤痕等特點(diǎn)受到醫學(xué)界的廣泛關(guān)注,也是全球醫療器械產(chǎn)業(yè)中增長(cháng)最快的產(chǎn)品之一。目前,我國約90%的醫療機構已開(kāi)展內窺鏡下的微創(chuàng )診療項目,在消化內科、呼吸科、耳鼻喉科、腹部外科、泌尿外科、肛腸科、骨外科、胸腔心血管外科、神經(jīng)外科、婦科等科室得到大規模推廣應用。
我國醫用內窺鏡企業(yè)主要集中于珠三角、長(cháng)三角地帶,產(chǎn)業(yè)增長(cháng)潛力巨大。但國內內窺鏡行業(yè)由于起步較晚,國產(chǎn)內鏡廠(chǎng)商在核心技術(shù)與關(guān)鍵器件研發(fā)方面與國外廠(chǎng)商相比仍有較大差距,產(chǎn)品集中于中低端,且以單一產(chǎn)品生產(chǎn)為主,缺乏產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢,研發(fā)實(shí)力、銷(xiāo)售能力、售后服務(wù)能力和海外內窺巨.頭企業(yè)還有一定差距,因而無(wú)論是軟性?xún)雀Q鏡市場(chǎng)還是硬性?xún)雀Q鏡市場(chǎng),現階段所占據的*均較小。近年來(lái),在醫療器械整體高速發(fā)展的良好外部環(huán)境和國家政策的大力支持下,我國醫用內窺鏡企業(yè)越來(lái)越重視自主創(chuàng )新,研發(fā)投入逐年增加,技術(shù)水平不斷提升,國產(chǎn)內鏡品牌的國際競爭力日益增強。
相對于工業(yè)內窺,醫用內窺鏡技術(shù)壁壘的較高,我國醫用內窺鏡行業(yè)發(fā)展起步相對較晚,創(chuàng )新體系尚不完善,在技術(shù)、標準、品牌、創(chuàng )新研發(fā)和生產(chǎn)能力等方面都面臨國外企業(yè)的巨大挑戰。目前,國內公司都在致力于自主創(chuàng )新微型精密化內窺鏡,在醫用內窺鏡精密光學(xué)系統和精密機械系統等關(guān)鍵器件與核心技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。為了減少病患者的疼痛感和提高患者使用體驗,以及在診治方面更好的推廣醫用內窺鏡技術(shù),微型化和定制化也將成為未來(lái)醫用內窺鏡重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。
市場(chǎng)概況
2017年全球醫用內窺鏡市場(chǎng)已達350億美元,預計到2019年,規模將達400億美元,年均復合增長(cháng)率為7.72%。美國、歐洲、日本等是內窺鏡的主要消費市場(chǎng),在這些發(fā)達國家,內窺鏡應用非常成熟和廣泛。隨著(zhù)內窺鏡技術(shù)的推廣和普及以及醫療水平的提高,中國、印度、巴西等發(fā)展中國家市場(chǎng)需求也在快速增長(cháng)。內窺鏡技術(shù)已成為繼IVD、心血管診斷、影像、骨科和眼科之后*最大的醫療技術(shù)。據統計,2017我國醫用內窺鏡市場(chǎng)規模已達約200億元,年復合增長(cháng)率高達25.7%,中國內窺鏡市場(chǎng)規模預測在2019年將達到246億元。
內窺鏡是集光學(xué)、電子、結構、材料等綜合學(xué)科技術(shù)為一體的器械,技術(shù)壁壘*,尤其是軟性?xún)雀Q鏡,軟性?xún)雀Q鏡市場(chǎng)基本被日本的奧林巴斯、富士膠片、賓得等企業(yè)壟斷,*超90%以上,其中奧林巴斯*超過(guò)70%。之前國內內窺鏡市場(chǎng)基本上被日本和歐美企業(yè)壟斷,隨著(zhù)國內對醫療內窺鏡行業(yè)的重視,已涌現出深圳開(kāi)立和上海澳華等行業(yè)具有競爭力的企業(yè)逐漸占據了國內外部分高中低端市場(chǎng)。為了縮小和進(jìn)口技術(shù)及設備的差距,國內企業(yè)正在布局加大產(chǎn)品創(chuàng )新創(chuàng )造力度,并將產(chǎn)品創(chuàng )新列為戰略性方向。
高精密3D打印在醫用內窺鏡行業(yè)的應用
隨著(zhù)微型化和定制化趨勢的到來(lái),產(chǎn)品結構越來(lái)越小和薄,內窺鏡企業(yè)都在致力于尋找相匹配的精密加工方法。對于壁厚小于0.15mm的精密內窺鏡端部座,CNC和開(kāi)模注塑等傳統加工方式成型都比較困難,尤其對于一些深寬比大的薄壁件。
下圖中的內窺鏡端部座中的圓管壁厚是70微米,管徑1mm,高度為4mm,精度要求±10~25微米,CNC和開(kāi)模注塑,很難加工出這樣逼近極限的結構,深圳摩方公司的nanoArch P140設備約兩個(gè)小時(shí)就可以加工出高質(zhì)量合格的產(chǎn)品,最快一天內可以交付。相類(lèi)似的壁厚大一點(diǎn)的產(chǎn)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。圖中端部座帶有三根壁厚70微米和高度為4mm的圓管道,傳統加工方式需要分別加工三根管道和主體部分然后裝配在一起,非常耗時(shí)耗成本,而摩方精密3D打印可以實(shí)現低成本一次性成型,無(wú)需組裝。隨之內窺鏡微型化的發(fā)展趨勢,目前我們打印過(guò)的內窺鏡頭端部最小產(chǎn)品直徑大小大概在2mm左右,壁厚在0.01~0.02mm,這種微型化的結構件開(kāi)模和CNC加工都及其困難,這也是摩方高精密3D打印的技術(shù)價(jià)值所在。對于這種需求種類(lèi)多數量少的微型高附加值內窺鏡,定制化成為了他們的首.選。
目前,深圳摩方已服務(wù)過(guò)國內、歐美日等地區的內窺鏡企業(yè),客戶(hù)使用摩方精密3D打印技術(shù),可縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本以及實(shí)現產(chǎn)品定制化。