中国の3Dプリント整形外科インプラントの特許状況

医療業界は 3D プリント技術の重要な応用市場であり、整形外科用インプラントの製造におけるこの技術の応用は、医療業界における 3D プリントの最大の応用です。市場調査機関SmarTechの予測によると、世界の3Dプリント医療市場規模は2016年に12億2,900万米ドルに達し、そのうち3Dプリントインプラント市場規模は8億2,300万米ドルに達しました。2024年には、3Dプリントインプラントの医療市場規模は96億3,900万米ドルに達し、そのうち3Dプリントインプラントの市場規模は81億2,000万米ドルに達すると予想されています。

3Dプリントインプラントの分野における特許レイアウトは、企業がこの分野で競争上の障壁を築くための効果的な方法です。2016年7月以前に国内の企業または研究機関によって公開された特許出願を検索しました。特許の適用範囲には、3Dプリント関節、脊椎、外傷インプラント、骨組織工学スキャフォールドの準備、および関連する3Dプリント機器が含まれます。

整形外科インプラント分野における3Dプリント技術の主な用途

整形外科用インプラントの製造における 3D プリント技術の応用には、SLM (選択的レーザー溶融) 技術と EBM (電子ビーム溶融) 技術による直接製造と、3D プリント鋳造パターンとその後の精密鋳造による間接応用が含まれます。国家知識産権局の特許データベースを通じて検索された3Dプリント整形外科インプラント製造に関する特許は、主に直接製造技術である。

特許出願状況

特許技術分野の動向 2016年7月現在、我が国では3Dプリント整形外科用インプラントの設計と準備、骨再生スキャフォールドの設計と準備、整形外科用3Dプリント装置など、3Dプリント骨インプラントに関連する特許が合計169件取得されています。

データソース: 国家知識産権局の特許データベース
2014年以降、3Dプリント骨インプラントに関する特許技術分野の数は大幅に増加しており、この観点から、整形外科インプラント分野における3Dプリントの応用は急速な成長期に入ったと言えます。

中でもA61技術分野の特許件数が最も多く、2014年は26件、2015年は61件、2016年は59件（7月現在）となっている。 A61 主な分野は医学または獣医学、衛生学を指します。 3Dプリント整形外科インプラント材料および製剤、3Dプリント組織工学スキャフォールドに関する特許はこのカテゴリに属します。たとえば、北京大学第三病院が申請した「関節固定装置」、人民解放軍第三軍医大学第一付属病院が申請した「3Dプリント技術に基づく軟骨修復システムおよび軟骨修復方法」などです。

特許出願人の分布

データソース：国家知識産権局特許データベース。169件の特許のうち、出願人上位10社は、華南理工大学（15件）、吉林大学（12件）、北京大学第三病院（10件）、西安賽龍金属材料有限公司（8件）、呉志紅（7件）、上海交通大学医学部付属第九人民病院（6件）、広州建池生物技術有限公司（6件）、天津衛開生物工程有限公司（5件）、中国人民解放軍第三軍医大学付属第一病院（4件）、中澳慧成科技有限公司（4件）となっている。

その中で、最も活発な特許出願を行っている華南理工大学が出願した特許には、3Dプリントインプラントプロテーゼの製造方法と骨組織工学スキャフォールドの製造方法の両方が含まれている。例えば：

バイオニックマイクロポアを備えたパーソナライズされた脊椎インプラント

この特許は、バイオニックマイクロポーラス構造を有するパーソナライズされた脊椎インプラントプロテーゼ及びその製造方法を開示しており、主に、患者の脊椎の元のCT/MRIスキャンデータに基づいて患者のターゲット脊椎モデルデータを抽出すること、抽出された脊椎モデル上でインプラント経路をシミュレートし、脊椎モデルの形状と位置に応じてプロテーゼが脊椎モデルと接触する曲面を設計して、両者がしっかりとフィットするようにすること、自由表面を使用して事前に生成された上部曲面と下部曲面を囲んでプロテーゼ形状を生成し、プロテーゼ実体をバイオニックマイクロポーラス構造として設計すること、次に、同じプロテーゼ形状を使用してプロテーゼシェルを厚くすること、プロテーゼシェルとプロテーゼの内部構造をCADで組み合わせて、脊椎インプラントプロテーゼの3次元CADデータモデルを取得することなどを含む。この方法は、金属付加製造と組み合わせることで、パーソナライズされたインプラントの設計と製造を実現するだけでなく、プロテーゼ内部に多孔質構造を設計できるため、骨細胞がプロテーゼ内で成長しやすくなり、患部の治癒を促進します。

3D-バイオプロッター印刷技術に基づく骨修復用多孔質複合スキャフォールドおよびその製造方法この特許は、3D-バイオプロッター印刷技術に基づく骨修復用多孔質複合スキャフォールドおよびその製造方法を開示する。このスキャフォールドは、3次元マクロポーラス構造のマトリックスと薬剤を充填したマイクロスフィアで構成されています。準備手順は次のとおりです。3D-Bioplotter で規則的な 3 次元マクロポーラス構造のスキャフォールドマトリックスを印刷します。乳化溶媒蒸発法を使用して、複合六方メソポーラスシリカ (HMS)、ケイ酸カルシウム粉末 (CS)、PLGA の薬剤充填マイクロスフィアを準備します。最後に、複合マイクロスフィアを低温焼結によってマトリックス材料に固定し、3D-Bioplotter 印刷技術に基づく骨修復用の多孔性複合スキャフォールドを得ます。この方法は、3Dプリントされた多孔質スキャフォールドと、薬剤の持続放出および骨修復効果を持つPLGA / HMS / CS複合マイクロスフィアを組み合わせることで、スキャフォールドは多層の細孔構造を持つだけでなく、優れた薬剤負荷および放出特性と骨形成分化能力も備えており、骨組織の修復と再構築を効果的に促進できます。

特許の法的地位

Antarctic Bear が特許を分析したところ、169 件の特許のうち、111 件が保留中、55 件が有効な特許、3 件が取り下げられた特許があることが分かりました。いわゆる特許出願中とは、通常、特許情報が提出された後、特許当局が提出された特許について決定を下すのを待っている段階を指します。特許出願は、出願後、まず公開段階に入ります。特許出願が一定期間公開された後、特許庁は特許出願の正式な審査を行います。発明特許を例にとると、出願から認可まで約3年かかります（実体審査が直接提出された場合は1年に短縮できます）。つまり、3Dプリント整形外科インプラントの特許は、111件（65％）が比較的最近出願されたことになります。

今後、これらの特許がいくつ認可されるのか、また、3D プリント整形外科インプラントの分野でどのような新しい特許出願が生まれるのか。Antarctic Bear 3D Printing Network にぜひご注目ください。

さらに読む:
病院が骨折治療に3Dプリント技術を採用河南省が初の3Dプリント胸骨インプラント手術を完了セラミック3Dプリントの代表的な用途：カスタマイズされた生体適合性頭蓋骨インプラント

出典: 3Dサイエンスバレー

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