【專利分析】3D打印人工骨行業(yè)研究

3D打印又稱增材制造技術(shù),，這種思想起源于19世紀(jì)末的美國,，但是到了20世紀(jì)80年代技術(shù)才得以發(fā)展和推廣,。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),、個性化醫(yī)學(xué)的發(fā)展,，3D打印在骨科也得到廣泛的應(yīng)用。

行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
上游

中游
打印設(shè)備

熔融沉積成型（FDM）
光固化成型技術(shù)（SLA）
數(shù)字光處理（DLP）
三維打印快速成型（3DP）
選擇性激光燒結(jié)/熔化（SLS/SLM）
激光熔覆成型（LMD）
電子束熔化（EBM）
生物打印


下游

行業(yè)市場
2016年全球醫(yī)療保健3D打印行業(yè)市場規(guī)模681百萬美元,，預(yù)計2020年將達(dá)1335百萬美元,，復(fù)合年均增長率18.3%。

美國擁有大約40％的醫(yī)療保健3D市場,，其次是歐洲,，亞太地區(qū)的市場目前相對較小,，但由于需求增長，成本降低和政府政策的影響,，預(yù)計在不久的將來會比美國市場更快地增長,，尤其是中國地區(qū)。

植入物目前占據(jù)市場的最大份額,，3D生產(chǎn)的整形外科和顱骨植入物以及牙科修復(fù)體將是推動行業(yè)市場快速增長的主力,。特別是數(shù)字化牙科正在帶來快速轉(zhuǎn)型。高速桌面打印機(jī)非常精確,，可為牙冠和正畸模型提供光滑的表面處理,，從而減少牙科實(shí)驗(yàn)室的需求和成本。

醫(yī)療保健3D人工骨打印
創(chuàng)傷類
產(chǎn)品包括支架,、接骨板,、空心釘、螺釘,、髓內(nèi)釘?shù)?br />

關(guān)節(jié)類
產(chǎn)品包括髖臼系統(tǒng),、股骨柄、修正系統(tǒng)等

脊柱類
產(chǎn)品包括脊柱固定器,，頸椎/胸椎/胸腰前路固定系統(tǒng),，頸椎后路內(nèi)固定系統(tǒng)

3D打印人工骨專利分析-申請趨勢

從圖中可以看出，我國開始有3D打印人工骨行業(yè),，從2009年開始有相關(guān)技術(shù)的專利申請,，之后幾年，申請量一直保持緩慢增長,，2012年以后開始出現(xiàn)增長迅速,，行業(yè)進(jìn)入成長期。與歐美發(fā)達(dá)國家相比,，起步要晚多年,。
（注：2018年出現(xiàn)突降，主要因?yàn)榻y(tǒng)計時間未滿一年,，同時因?qū)＠�申請公布時間有所滯后,，對2017年數(shù)據(jù)也產(chǎn)生一定影響。）

專利類型及有效性
從申請的專利類型來看,，86%的為發(fā)明專利,，其次是實(shí)用新型，占比14%,，此數(shù)據(jù)可以反映出該3D打印人工骨技術(shù)以創(chuàng)新發(fā)明為主,。

通過對發(fā)明專利的有效性分析，發(fā)現(xiàn)目前處于審中狀態(tài)的居多,，占總發(fā)明專利的58%,，有效專利僅占29%,，由此也可以看出，我國3D打印人工骨方面的專利申請主要集中在近幾年,。

重要專利申請人及發(fā)明人

通過對專利申請人分析，高校研究院所是國內(nèi)目前3D打印領(lǐng)域最主要的參與者,，主要以華南理工大學(xué),、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué),、吉林大學(xué)等高校為主,。

申請數(shù)量較多的發(fā)明人分別是華南理工大學(xué)的楊永強(qiáng)，西安交大的李滌塵,、王玲,，及西北工業(yè)大學(xué)的汪焰恩，此幾位重要發(fā)明人基本都是機(jī)械工程專業(yè)背景,，可以看出此行業(yè)明顯的特征是醫(yī)工結(jié)合,。

聚類分析
通過對檢索去噪后的專利進(jìn)行技術(shù)標(biāo)引和聚類分析，目前3D打印人工骨制備以金屬,、陶瓷,、高分子（包括天然高分子）及其復(fù)合材料為主，其中金屬（含鈦基材料）占比最高,，其次是陶瓷復(fù)合材料和高分子材料,。

3D打印人工骨技術(shù)起源較早，但在國內(nèi)也是近幾年成為醫(yī)療健康領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,。目前,，3D打印技術(shù)的研究仍以學(xué)院派為主，代表機(jī)構(gòu)有華南理工大學(xué),、上海交通大學(xué),、西安交通大學(xué)、吉林大學(xué)等高校,。從使用的材料來看,，目前主要是金屬、陶瓷和高分子,，其中金屬在椎體和椎體融合器方面應(yīng)用較多,，陶瓷在支架及骨修復(fù)方面應(yīng)用比較多，高分子材料多與陶瓷復(fù)合應(yīng)用,。

來源：南太湖技銀