【特許分析】3Dプリント人工骨産業研究

3D プリンティングは付加製造技術としても知られ、19 世紀後半に米国で生まれましたが、この技術が開発され、普及したのは 1980 年代になってからでした。医療分野では、精密医療や個別化医療の発展に伴い、整形外科でも3Dプリントが広く利用されるようになりました。

産業チェーン
上流

中流
印刷機器

熱溶解積層法（FDM）
ステレオリソグラフィー（SLA）
デジタル光処理 (DLP)
3D プリントラピッドプロトタイピング (3DP)
選択的レーザー焼結/溶融 (SLS/SLM)
レーザー堆積成形（LMD）
電子ビーム溶解法（EBM）
バイオプリンティング

下流

業界市場
2016 年、世界のヘルスケア 3D プリンティング業界の市場規模は 6 億 8,100 万米ドルで、2020 年には 13 億 3,500 万米ドルに達し、年間複合成長率は 18.3% になると予想されています。

米国はヘルスケア 3D 市場の約 40% を占めており、ヨーロッパがそれに続きます。アジア太平洋地域の市場は現時点では比較的小規模ですが、特に中国での需要の増加、コスト削減、政府の政策により、近い将来、米国市場よりも急速に成長すると予想されています。

現在、インプラントが市場の最大のシェアを占めており、3D で制作された整形外科手術や頭蓋インプラント、歯科修復が業界市場の急速な成長を牽引する主力となるでしょう。特にデジタル歯科は急速な変革をもたらしています。高速デスクトッププリンターは精度が高く、クラウンや歯列矯正模型の仕上がりが滑らかで、歯科ラボの要求とコストを削減します。

ヘルスケアのための3D人工骨プリント
トラウマ製品にはステント、骨プレート、中空釘、ネジ、髄内釘などがあります。

関節<br /> 製品には、寛骨臼システム、大腿骨ステム、再置換システムなどが含まれます。

背骨<br /> 製品には、脊椎固定器、頸椎/胸椎/胸腰椎前方固定システム、頸椎後方固定システムなどがあります。

3Dプリント人工骨特許分析 - 出願動向

図からわかるように、我が国では3Dプリント人工骨産業が始まっています。関連技術の特許出願は2009年に始まりました。その後数年間、出願件数は緩やかな成長を維持してきました。2012年以降、急速に成長し始め、業界は成長期に入りました。欧米の先進国と比べると、何年も遅れて始まりました。
（注：2018年の急激な減少は、統計期間が1年未満であったことが主な原因です。同時に、特許出願の公開の遅れも2017年のデータに一定の影響を与えました。）

特許の種類と有効期間<br /> 出願された特許の種類は、発明特許が86％、次いで実用新案が14％を占めています。このデータは、3Dプリント人工骨技術が主に革新的な発明であることを反映しています。

発明特許の有効性分析によると、現在審査中のものが多く、発明特許全体の58％を占め、有効な特許はわずか29％を占めていることがわかりました。また、我が国の3Dプリント人工骨の分野における特許出願は、近年主に集中していることもわかります。

重要な特許出願人および発明者

特許出願人の分析によると、中国における3Dプリント分野の主な参加者は大学や研究機関であり、主に華南理工大学、上海交通大学、西安交通大学、吉林大学などの大学である。

最も多くの出願を行った発明者は、華南理工大学の楊勇強氏、西安交通大学の李迪塵氏と王玲氏、西北工業大学の王衍恩氏である。これらの重要な発明者は基本的に機械工学のバックグラウンドを持っており、この業界の明らかな特徴は医学と工学の融合であることを示しています。

クラスター分析<br /> 検索およびノイズ除去後の特許の技術的索引付けおよびクラスター分析により、現在の3Dプリント人工骨製剤は主に金属、セラミック、ポリマー（天然ポリマーを含む）およびそれらの複合材料に基づいており、その中で金属（チタンベースの材料を含む）が最も高い割合を占め、次にセラミック複合材料とポリマー材料が続くことがわかりました。

3Dプリント人工骨技術は古くからあるが、近年では中国の医療・健康分野の研究ホットスポットの一つとなっている。現在、3Dプリント技術の研究は依然として学術界が主導しており、代表的な機関としては華南理工大学、上海交通大学、西安交通大学、吉林大学などの大学があります。使用される材料に関して言えば、現在主に金属、セラミック、ポリマーです。その中でも、金属は椎骨や椎骨固定装置によく使用され、セラミックはステントや骨修復によく使用され、ポリマー材料は主にセラミックと組み合わせて使用されます。

出典：南太湖テクノロジー銀行

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