我國(guó)生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

隨著人們對(duì)健康越來越重視，生物醫(yī)用材料受到更多的關(guān)注，醫(yī)用高分子、金屬合金、生物陶瓷等材料也越來越多地應(yīng)用于骨科、心腦血管、皮膚、牙科等領(lǐng)域，完成對(duì)人體組織或器官診斷、治療、修復(fù)、替換或增進(jìn)其功能的效果。生物醫(yī)用材料的分類見表1。

我國(guó)人口老齡化程度加劇，身體創(chuàng)傷日益增加，人們對(duì)醫(yī)療需求快速增長(zhǎng)，這極大推動(dòng)了中國(guó)生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，2013年中國(guó)生物醫(yī)用材料市場(chǎng)已近200億美元，保守估計(jì)到2020年市場(chǎng)銷售額將達(dá)到1 200億美元（見圖1），將成為全球第2大生物醫(yī)用材料市場(chǎng)，占全球22%市場(chǎng)份額。

大力發(fā)展生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)，不僅能夠拉動(dòng)內(nèi)需，還將培育出國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，下文將針對(duì)我國(guó)生物醫(yī)用材料中應(yīng)用最廣泛的心腦血管介入材料、牙科材料、骨科修復(fù)材料以及醫(yī)用導(dǎo)管發(fā)展情況進(jìn)行介紹。

一、心血管介入材料

1.市場(chǎng)情況

中國(guó)心血管病死亡占城鄉(xiāng)居民各類死亡原因的首位，未來十年心血管病人數(shù)將持續(xù)增長(zhǎng)，這極大刺激了PCI（冠狀動(dòng)脈介入）手術(shù)及心血管介入器械的需求。2011-2013年，中國(guó)PCI（冠狀動(dòng)脈介入）手術(shù)的數(shù)量一直保持14%以上的增長(zhǎng)速度（見表2），成功率也一直保持在99.5%以上。2013年，中國(guó)心血管介入器械市場(chǎng)規(guī)模約為173億元。其中心血管支架市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到123億元（見圖2），手術(shù)配套裝置市場(chǎng)約為50億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到21%。

2.企業(yè)情況

我國(guó)冠脈支架系統(tǒng)市場(chǎng)很長(zhǎng)時(shí)間主要被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)核心技術(shù)的不斷突破，支架系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)占有率持續(xù)增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到了85%左右。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)冠狀動(dòng)脈支架系統(tǒng)的企業(yè)數(shù)量由原來的60多家，縮減至現(xiàn)在的10家左右，其中國(guó)內(nèi)企業(yè)包括上海微創(chuàng)醫(yī)療器械有限公司（以下簡(jiǎn)稱“上海微創(chuàng)醫(yī)療”）、北京樂普醫(yī)療科技有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“北京樂普醫(yī)療”）、山東吉威醫(yī)療制品有限公司（以下簡(jiǎn)稱“山東吉威”）等；進(jìn)口企業(yè)有波士頓科技公司（BT）、美國(guó)強(qiáng)生、美國(guó)美敦力公司等，市場(chǎng)格局已經(jīng)比較相當(dāng)規(guī)范和成熟。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，目前國(guó)際上臨床應(yīng)用的典型藥物洗脫支架產(chǎn)品是美國(guó)強(qiáng)生公司的雷帕酶素涂層支架（Cypher支架）和波士頓科技公司的紫杉醇涂層支架（Taxus支架）。中國(guó)臨床應(yīng)用的典型血管支架是上海微創(chuàng)醫(yī)療FireBirdⅡ冠狀動(dòng)脈雷帕霉素洗脫鈷基合金支架系統(tǒng)、北京樂普醫(yī)療PARTNER雷帕霉素洗脫支架系統(tǒng)及山東吉威EXCEL生物可降解多聚乳酸涂層雷帕霉素洗脫不銹鋼支架。

3.發(fā)展趨勢(shì)

加快中國(guó)心腦血管生物材料與植入、介入器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重要的舉措是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵原材料及制造、檢測(cè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。先進(jìn)材料與表面改性技術(shù)已成為介入行業(yè)的核心技術(shù)，研究的熱點(diǎn)集中在生物材料和器械的長(zhǎng)期表面功能性、多功能表面改性以及生物材料表面誘導(dǎo)內(nèi)皮化的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)建。目前對(duì)于載藥支架的研究主要集中在開發(fā)新一代藥物洗脫支架，在降低晚期管腔丟失的同時(shí)促進(jìn)支架的內(nèi)皮化和減少機(jī)體對(duì)藥物洗脫支架的過敏反應(yīng)從而減少雙重抗血小板治療時(shí)間。

在所用藥物方面，尋找能夠促進(jìn)支架內(nèi)皮化的藥物，如Everolimus和Zatarolimus；在藥物控釋方面，研究可降解聚合物控釋和微坑控釋相結(jié)合的方法以實(shí)現(xiàn)藥物的靶向控釋；在支架平臺(tái)材料方面，目前的發(fā)展趨勢(shì)是采用鈷鉻合金代替316L不銹鋼，在保證最佳支撐性能和X光可視性的同時(shí)降低支架厚度。Medtronic公司的Endeavor、Biotronik公司PRO-Kinetic Energy、上海微創(chuàng)醫(yī)療的FirebirdII以及北京樂普醫(yī)療GuReater是鈷基合金支架系統(tǒng)的代表。開發(fā)全降解的聚乳酸類支架和金屬降解支架（鎂合金支架和鐵合金支架）也備受關(guān)注，前者需要解決力學(xué)性能偏低、加工困難等問題，后者必須控制過快的降解速度以防止溶血或溶骨，其關(guān)鍵是材料的降解行為及其可調(diào)控機(jī)制研究。2011年雅培公司研制的可降解多聚乳酸支架BVS通過了CE認(rèn)證，2013年中國(guó)批準(zhǔn)了生物降解聚乳酸支架的臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果比較理想，預(yù)計(jì)仍需要2年的時(shí)間完成1 000例的臨床使用。德國(guó)的Biotronic公司開發(fā)的可降解鎂合金支架（AMS）已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。

二、牙科材料

1.市場(chǎng)情況

根據(jù)DENSPLY公司估計(jì)，2012年，全球牙科材料市場(chǎng)規(guī)模為100億美元，2012年中國(guó)義齒生產(chǎn)廠家約5 500家，產(chǎn)量為8 650萬(wàn)顆，占全球60%，其中出口1 920萬(wàn)顆，進(jìn)口45萬(wàn)顆，市場(chǎng)需求規(guī)模為43.5億元，詳見圖3。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)牙科材料市場(chǎng)將達(dá)到120億元。其中，廣東的義齒市場(chǎng)產(chǎn)量占全國(guó)的50%，生產(chǎn)廠家超過1 000家。植入材料和陶瓷材料是未來牙科材料關(guān)注的重點(diǎn)。

從中國(guó)牙科工業(yè)品市場(chǎng)細(xì)分專業(yè)統(tǒng)計(jì)看，口腔修復(fù)用義齒材料占比最大，而牙種植體比重持續(xù)增加。中國(guó)市場(chǎng)義齒生產(chǎn)主要來源于日本賀利氏和德國(guó)美國(guó)合作的登士柏，國(guó)產(chǎn)品牌所占比重極小。牙齒正畸和根管治療產(chǎn)品幾乎被國(guó)外品牌占領(lǐng)。烤瓷瓷粉主要來自登士柏和義獲嘉。中國(guó)牙種植體市場(chǎng)主要被瑞士波恩大學(xué)（ITI）、奧齒泰（OSSTEM）、諾保易配（Replace）、捷邁（3I）、諾保速定（Nobelspeedy）等國(guó)外品牌占據(jù)，中國(guó)品牌FMMU（第四軍醫(yī)大學(xué)）和Huaxi（華西醫(yī)科大學(xué)）所占市場(chǎng)份額不到3%。中國(guó)牙科市場(chǎng)面臨著國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率極低的嚴(yán)峻局面。

2.企業(yè)情況

中國(guó)的義齒材料企業(yè)主要還是以國(guó)外品牌為主，國(guó)內(nèi)義齒企業(yè)產(chǎn)品單一，所采用的材料大多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口，未來國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的替代市場(chǎng)規(guī)模巨大。

德國(guó)、意大利、日本、美國(guó)、韓國(guó)、荷蘭、列支敦士登和澳大利亞是世界上齒科材料最主要的生產(chǎn)國(guó)，基本控制了中國(guó)牙科產(chǎn)品和牙科市場(chǎng)90%的份額。全球主要義齒材料品牌及主要材料見表3。

3.發(fā)展趨勢(shì)

未來，牙科生物材料的研究主要集中在義齒用新型鈦合金的研制和改性（牙科鑄造用鈦合金及包埋材料、表面改性提高瓷鈦結(jié)合強(qiáng)度）、可切削陶瓷和全瓷材料研制及產(chǎn)業(yè)化、低模量鈦合金牙種植體及其功能基因表面處理、新型口腔黏結(jié)材料和根管填充材料研制、口腔義齒和牙種植體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和加工技術(shù)以及3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制等。

三、骨科材料

1.市場(chǎng)情況

根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2012年中國(guó)骨科器械市場(chǎng)規(guī)模約為100億元，同期美國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為89億美元，中國(guó)骨科市場(chǎng)增長(zhǎng)空間十分廣闊。目前，關(guān)節(jié)類、創(chuàng)傷類和脊柱類是中國(guó)骨科醫(yī)療器械的3大主流產(chǎn)品。其中，關(guān)節(jié)和脊柱類等領(lǐng)域技術(shù)含量較高，國(guó)外品牌占據(jù)主導(dǎo)地位；創(chuàng)傷類技術(shù)含量較低，國(guó)內(nèi)廠商具有一定的市場(chǎng)。隨著老齡化時(shí)代的到來，骨關(guān)節(jié)未來增長(zhǎng)空間巨大。

目前，世界上人工關(guān)節(jié)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先的5大醫(yī)療器械公司史賽克（Stryker）、強(qiáng)生（Depuy）、捷邁（Zimmer）、邦美（Biomet）和施樂輝（SmithNephew）生產(chǎn)的人工膝關(guān)節(jié)和股關(guān)節(jié)假體占據(jù)全球人工關(guān)節(jié)市場(chǎng)90%的份額，全球最大的前3家人工關(guān)節(jié)生產(chǎn)企業(yè)均來自美國(guó)。全球最大的脊柱內(nèi)固定廠家美敦力（Medtronic）、Depuy、欣席思（Synthes）、Stryker也來自美國(guó)?？紤]未來幾年骨科市場(chǎng)需求的預(yù)期增長(zhǎng)，Zimmer、SmithNephew等公司都期待更多地進(jìn)入四肢產(chǎn)品和脊柱產(chǎn)品市場(chǎng)。2014年捷邁（Zimmer）公司收購(gòu)了邦美（Biomet），極大擴(kuò)大了其在脊柱矯形和牙齒矯正領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。

國(guó)外企業(yè)在國(guó)內(nèi)骨科植入醫(yī)械領(lǐng)域處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，特別在關(guān)節(jié)及脊椎等高端產(chǎn)品領(lǐng)域，雖然部分產(chǎn)品的價(jià)格是國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的2～3倍，但是由于技術(shù)和質(zhì)量的保證，國(guó)外企業(yè)產(chǎn)品更受國(guó)內(nèi)市場(chǎng)用戶的青睞。未來，隨著國(guó)家醫(yī)保報(bào)銷比例上向國(guó)產(chǎn)骨科植入醫(yī)械傾斜政策持續(xù)，以及國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)在技術(shù)上差距的縮小，國(guó)產(chǎn)骨科植入醫(yī)械產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)日趨顯著，國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)份額將會(huì)持續(xù)上升。

2.企業(yè)情況

我國(guó)從事骨科植入醫(yī)械領(lǐng)域企業(yè)數(shù)量在60家左右，企業(yè)規(guī)模普遍較小，地域分布也比較分散，市場(chǎng)占有率不到1%，在一些細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域市場(chǎng)占有率達(dá)到了10%左右。2012年，美敦力公司完成了對(duì)康輝控股（中國(guó)）公司的并購(gòu)；2013年，史塞克（Stryker Corporation）完成了對(duì)創(chuàng)生控股的收購(gòu)，行業(yè)集中度進(jìn)一步的提高。國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)占有率顯著萎縮，國(guó)內(nèi)企業(yè)如何提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，以應(yīng)對(duì)國(guó)際醫(yī)療器械巨頭挑戰(zhàn)，是國(guó)內(nèi)企業(yè)不可回避的難題。

3.發(fā)展趨勢(shì)

未來，骨科生物材料及植入器械的發(fā)展趨勢(shì)將在如下幾個(gè)方面：骨誘導(dǎo)活性生物材料（復(fù)合HA涂層、生物納米才材料）、實(shí)現(xiàn)骨修復(fù)相關(guān)生物活性分子的規(guī)?；苽洌ǜ鞣N干細(xì)胞誘導(dǎo)分化、骨作用生長(zhǎng)因子）、骨組織原位再生基礎(chǔ)理論、骨組織工程支架材料三維結(jié)構(gòu)調(diào)控、植入體材料的功能化改性（機(jī)理、活性化、抗菌、靶向藥物控釋等）、納米生物材料在骨科中的應(yīng)用（骨腫瘤的治療）、個(gè)性化定制（3D打印、精密加工）、骨生物力學(xué)（關(guān)節(jié)植入體設(shè)計(jì)、仿生制造）以及可完全生物降解的金屬骨內(nèi)固定系統(tǒng)、骨內(nèi)填充支架等。

四、醫(yī)用導(dǎo)管

1.市場(chǎng)情況

醫(yī)用導(dǎo)管在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年全球醫(yī)用導(dǎo)管的市場(chǎng)銷售總額為180億美元，預(yù)計(jì)2015年全球醫(yī)用導(dǎo)管的銷售額可達(dá)360億美元，年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)12%。我國(guó)在醫(yī)用導(dǎo)管領(lǐng)域具有一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，特別是氣管插管領(lǐng)域，2010年銷售量達(dá)到1 099萬(wàn)支，年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到了15%。

2.企業(yè)情況

在氣管插管領(lǐng)域，國(guó)際上美國(guó)柯惠醫(yī)療（Covidien）和美國(guó)泰利福醫(yī)療（Teleflex）2家企業(yè)占了全球氣管插管銷售量50%以上市場(chǎng)比例。近年來，雖然國(guó)內(nèi)氣管插管生產(chǎn)企業(yè)增長(zhǎng)迅速，但普遍規(guī)模較小，代表企業(yè)有廣州維力醫(yī)療器械股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣州維力醫(yī)療”）、駝人集團(tuán)、浙江蘇嘉醫(yī)療器械股份有限公司等。其中，廣州維力醫(yī)療在氣管插管市場(chǎng)份額增長(zhǎng)較快，已經(jīng)達(dá)到全球市場(chǎng)份額10%。

在留置導(dǎo)尿管領(lǐng)域，美國(guó)泰利醫(yī)療、巴德醫(yī)療器械和Unomedica分別占據(jù)全球市場(chǎng)的前3位。隨著國(guó)內(nèi)留置導(dǎo)尿管需求的每年以10%速度迅速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)份額也快速增加，廣州維力醫(yī)療以10%的市場(chǎng)份額，已經(jīng)位居全球市場(chǎng)的第4位。

3.發(fā)展趨勢(shì)

目前，心血管微創(chuàng)治療用介入導(dǎo)管和導(dǎo)絲產(chǎn)品，受技術(shù)限制，中國(guó)國(guó)產(chǎn)化率不到20%，基本依賴進(jìn)口，整個(gè)市場(chǎng)主要被強(qiáng)生、美敦力、波士頓科技等外資公司占據(jù)，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的柔韌性、剛度、尺寸輪廓等與國(guó)外產(chǎn)品相比有較大差距。介入導(dǎo)管和導(dǎo)絲未來向細(xì)小化、柔韌化、多功能化、超聲可視化方向發(fā)展。