行研骨科内植入物螺钉——百亿级市场,技术仍在升级

⾏研⾻科内植⼊物螺钉——百亿级市场,技术仍在升级
⼀、⾻钉概述及产品主要结构
1、⾻钉概述⾻钉,⼜称⾻折固定螺钉,临床中常⽤于固定的⾻科内植⼊物。⾻钉通常⽤于内部⾻折或脱位的固定,通过直接拧⼊两个不同⾻块或固定⾻板等内植⼊物实现⾻折的固定,定位⾻骼并促进其痊愈。⾻钉的使⽤范围很⼴,作⽤部位包括肩、肘、髋、膝、脊柱等各⼤区域。例如,椎⼸根螺钉系统⽤于脊柱融合,压⼒⾻螺钉通常⽤于⾜部和踝部⼿术或其他承受压⼒处⾻折的固定。姚明、杜兰特等著名球星都曾植⼊过⾻钉。
2、⾻钉主要结构类似于传统机械螺钉,⾻钉的主要结构也包括钉帽、钉⾝和钉尖。
⾻钉主要结构⽰意
(1) 钉帽
⾻钉的钉帽主要有三个作⽤:第⼀是优化受⼒,突出的钉帽使螺钉与⾻之间的接触⾯积更⼤,增加了负载区域,优化打⼊⾻钉处局部受⼒,减⼩过度应⼒造成⾻头破裂的风险;第⼆是定位作⽤,突出的钉帽使得⾻钉只能被拧⼊⼀定深度,防⽌整个⾻钉钉被完全拧⼊⾻头;第三个作⽤则是提供施⼒位置,通过旋转钉帽处施⼒槽使⾻钉向前移动,打⼊⾻头。现在施⼒槽为多为内六⾓形,其不需要轴向⼒将驱动器
保持在中⼼位置,适⽤于更多范围的⾻折。不同形状的施⼒槽
(2) 钉⾝
钉⾝的尺⼨决定了⾻钉的强度及其抗疲劳性,钉⾝直径越粗,则强度会更强,相应抗疲劳性会更好。除钉⾝直径外,钉⾝上螺纹的螺距及齿深也是钉⾝设计的关键参数。不同的螺纹设计对螺钉的加压⼒及咬合性能有重要影响。⼏种不同尺⼨的钉⾝
(3) 钉尖
攻丝是指⾻钉在⾻骼中切割螺纹的过程,根据钉尖的形状⾻钉可分为⾃攻钉和⾮⾃攻钉,⾃攻钉的钉尖更为尖锐,可直接拧⼊⾻骼⽽不需要预钻孔。通常松质⾻(Cancellous bone)采⽤⾃攻钉,在螺钉拧⼊时⾻被压缩,从⽽局部加⼤咬合部分⾻密度,增强咬合效果。⽽在⽪质⾻(Cortical bone)中打⼊螺钉则⼀般预先打出螺钉通道,再拧⼊⾻钉,通常不直接使⽤⾃攻钉,防⽌因⽪质⾻太过坚硬⽽卡住或损坏⾻螺钉。
⼆、⾻钉的分类
⾻钉根据不同的结构设计、材料、应⽤领域等有不同的分类⽅式。
1. 根据结构设计分类
⾻钉根据不同的结构设计可分为普通螺钉(conventional screws)、锁定螺钉(locking screws)、⽆头螺钉(也称哈勃钉-Herbertscrews)以及空⼼钉(cannulatedscrews)等。
锁定螺钉较传统螺钉⽽⾔螺柱更粗,螺纹变窄,从⽽增⼤与周围⾻质的接触⾯积,具有更好的应⼒传递效果。
哈勃钉最主要特征为没有螺帽,且远端螺距⼤于近端螺距,因此每次旋转螺钉,螺钉在远端⾻段内⾛的距离⼤于近端⾻段内⾛的距离⽽形成加压⼒效果。
空⼼钉在外观上与其他螺钉区别不⼤,⽽是在螺钉芯部有通孔,⽅便导针穿过,保证螺钉位置准确性,但是在相同尺⼨下,空⼼钉的强度弱于实⼼钉。
普通螺钉、锁定螺钉、哈勃钉、空⼼钉典型结构近年来随着⾻科的发展,企业及科研机构对⾻钉的研发⼒度逐渐加⼤,临床上也逐渐对⾻钉的功能细分,⾻钉的结构及⼒学性能进⼀步优化,衍⽣出了各种适⽤于不同场合的⾻螺钉。
2. 根据材料分类
按照固定的制造材料可将⾻钉分为钛钉、不锈钢钉以及⽣物可吸收螺钉。
传统⾻钉材料主要为钛和不锈钢,长期植⼊后容易因应⼒遮挡⽽导致⾻质疏松,且多数还需要⼆次⼿术取出。近年公安部汪凡>英语值日报告
来,PLA、镁合⾦等可降解⽣物医⽤材料制成的⽣物可吸收⾻钉越来越收到患者欢迎。⽣物可吸收螺钉具有不影响显影、⽆需移除等优势,但其失效率较⾼以及会因个体差异产⽣排斥反应等缺点成为影响其临床应⽤的主要因素,这些问题亟待解决。
市场上常见的⽣物可降解⾻钉
3. 根据应⽤部位分类
七氟丙烷根据⾻钉的应⽤部位通常将⾻钉分为⽪质⾻螺钉和松质⾻螺钉。
⽪质⾻螺钉通常为全螺纹,螺距较⼩;⽽松质⾻螺钉通常为部分螺纹,且通常为⾃攻钉。
⽪质⾻螺钉(左)与松质⾻螺钉(右)
4. 根据螺钉功能分类
⾻钉根据螺钉的不同功能可分为钢板螺钉、拉⼒螺钉、位置螺钉、交锁钉、复位螺钉等。名称作⽤机
制应⽤举例钢板螺钉在钢板和⾻间产⽣压⼒和摩擦⼒前臂LC-DCP位置螺钉维持⾻块间的解剖对位但不加压下胫腓螺钉交锁钉⽤于髓内钉固定,维持⾻的长度、对线及旋转股⾻交锁髓内钉锚钉作为钢丝或坚强缝线的固定点内踝张⼒带固定拉⼒螺钉采⽤滑动孔在⾻折之间加压蝶形⾻块、内踝⾻折推拉螺钉作为牵开/加压⽅法复位⾻折时的临时固定点⽤于加压器、撑开器复位螺钉经过钢板孔将⾻折块提拉靠近钢板的普通螺钉,复位后可以取出或更换应⽤微创技术复位将粉碎⾻块复位到LCP阻挡钉将螺钉作为⽀点来改变髓内钉的⽅向胫⾻近端⾻折应⽤髓内钉固定时
⼏种常⽤螺钉
其他常⽤的螺钉分类⽅式还有根据螺钉特点分为⾃攻钉、⾮⾃攻钉、⾃钻钉以及⾃攻⾃钻钉,⽐如⽤于外固定⽀架的斯式针就属于⾃钻钉;此外,⾻钉也于普通螺钉⼀样根据直径和长度分为不同规格的螺钉。
斯式针
农夫山泉京华时报不同长度/直径⾻螺钉
三、⾻科植⼊物市场蛋糕有多⼤?
1. ⾻科植⼊物市场规模
我国⾻科植⼊物市场主要由创伤植⼊物、脊柱置换内植⼊物以及⾻关节内植⼊物组成,其中,创伤植⼊物市场为最⼤的内植⼊物市场。据中商产业研究院⼤数据库,中国⾻关节内植⼊物⼿术量由2012年约170万例增长⾄2016年290万例,
复合年增长率为13.8%,预计2020年将增加⾄470万例。
根据Frost&Sullivan的数据,2012年中国⾻科植⼊物市场规模约为210.06亿,2017年市场规模达到348.2亿。随着近年来⼈⼝⽼龄化进程加速,医改扶持⼒度逐渐加⼤,预计未来⾻科内植⼊物⾏业整体增速在20%左右,市场规模持续扩⼤。
2. ⾻科植⼊物利好因素分析⼈⼝⽼龄化加速、医疗报销政策改善;
2. ⾻科植⼊物利好因素分析⼈⼝⽼龄化加速、医疗报销政策改善;
⼈民收⼊增长且医疗占⽐不断提升、医疗软硬件⽔平提⾼、民众意识提升等多重因素,让⾻科市场被普遍看好。
(1) ⽼龄化加速促进⾻科植⼊物市场爆发
据《⾻关节⼗年》数据统计,在⾻科疾病中,创伤的主要原因是交通事故和摔倒滑倒,其中摔倒以⽼
年⼥性居多。⽽⽼年⼈特别是⼥性⾻质疏松发病率更⾼,摔倒后更容易发⽣⾻折及预后不良。随着⽼龄化加速,我国⾻科植⼊器械将迎来爆发增长,⾻钉的市场规模也将被相应拉⼤。
(2) 医保改⾰深⼊,利好国产企业发展
铁道部(3) 收⼊⽔平提⾼,意识提升将继续扩⼤⾻科植⼊物市场规模
随着我国⼈均收⼊⽔平提⾼,医疗占⽐逐渐增⾼,民众意识逐渐提升,对⾻科疾病从被动忍受到主动。此外,⼈们对健康和⽣活质量需求的提⾼也促进⾻科植⼊物⾏业发展,带动⾻钉市场发展。⼈⼝⽼龄化、政策⽀持以及收⼊⽔平的提⾼,这些都是⾻科植⼊物发展的潜在因素。⽽⾻科内植⼊物的固定通常离不开⾻螺钉,我们认为,⾻螺钉市场需求将进⼀步释放,空间巨⼤。
四、主要企业分析
⽬前,⾻螺钉市场主要玩家为外资企业及少量中国企业。
主要海外企业包括Stryker Corporation, Zimmer Biomet Holdings Inc, CONMED Corporation, Arthrex, Orthofix, SMITH& NEPHEW, Johnson & Johnson (DePuy Synthes), IntegraLifeSciences, Wright Medical Group N.V, SURGIVALINTERNATIONAL, Spineology Inc, GPC Medical ltd.,OsteogenicsBiomedical, Altimed, JEIL MEDICALCORPORATION, Fine Science Tools, MEIRA In
c.以及 Medtronic等⼀众海外企业,其中,DePuy Synthes、Stryker以及SMITH & NEPHEW占据最⼤的市场份额。
⾻钉市场占有率
近年来,随着⾻科市场不断扩⼤,有众多企业布局⾻螺钉产品,但受限于研发⽔平等因素,国产⾻钉渗透率相对较低。⽬前,⾻钉国产企业主要包括春⽴医疗、康辉医疗(美敦⼒收购)、创⽣(史塞克收购)、威⾼、天津正天(纳通收购)、嘉斯特华建、厦门⼤博等。
⾻钉市场主要玩家图谱
五、⾻钉⾏业发展趋势
1. ⾻钉材料⽇新⽉异
传统⾻钉主要由两种不锈钢和钛两种材料制造,随着新型可降解⽣物材料的不断问世,越来越多的材料被⽤于制造⾻钉。
(1) ⽣物可吸收螺钉
⽬前,虽然我国企业仍主要推⼴基础产品,但新型可降解⾻钉正在积极研发并推⼊市场。近年来,已有较多的可吸收材料制作的⾻钉进⼊市场并取得较好的临床效果。
常见可吸收螺钉(左:PLA可吸收螺钉;右:镁⾻钉)
(2) 涂层螺钉
除整体制造材料外,不少公司也开始致⼒于螺钉表⾯涂层的研究,从⽽增加⾻钉的表⾯耐磨损度、硬度,降低材料排异反应的效果。如⾻科材料巨头DePuy Synthes推出的Nail PROtect就声称具有防⽌感染的效果。
Nail PROtect
(3) ⽣物性⾻钉
电力系统运行与控制中国⽬前没有⽣产⽣物性⾻材的⼚家,但⽣物性⾻材极佳的⽣物性能和术后康复效果优于任何⼈造植⼊物。⽣物⾻钉良好的⽣物相容性⽆需担⼼产⽣排异反应,也⽆需⼆次⼿术。奥地利格拉茨⼤学研究⼈员就研发了⼀款异体⾻⾻科螺钉并取名为shark螺钉,已在奥地利14家医院临床应⽤。虽然⽣产⽣物性⾻材除了处理技术外,最终需要解决的是⾻骼捐献问题,但随着国⼈捐献意识的增强和我国⼈⼝基数的现状,相信⽣物性⾻材同样拥有巨⼤的市场潜⼒。
2. ⾻钉结构不断创新
相较于国内企业,美国螺钉企业在设计上创新较多,各⼤企业都⼗分重视研发⼒度。为使螺钉达到更好的⼒学性能及使⽤效果,在螺钉的整体结构、螺纹设计等⽅⾯下⾜功夫,并进⾏⼤量的计算机仿真及⼒学测试,提供更好的临床体验。
可伸缩⾻钉
不同螺钉性能⽐较试验
国内相关企业也应⽴⾜研发,真正做好产品,做临床实⽤的产品,⽅有望在政策助⼒下实现国产替代,逐步提⾼国产⾻钉产品渗透率。
3. 企业医⼯研结合,创新与研发⼒度加⼤
美国⾻螺钉公司跟中国公司相⽐有较长的发展历史,在发展过程中积累了更为丰富的临床与科研经验。且公司在产品研发⽅⾯投⼊巨⼤,⼒求⽤有⾃主知识产权的专利产品抢占市场,超越竞争企业。相⽐⽽⾔,中国⾻科植⼊物市场仍处于同质化竞争阶段,市场上的产品差异度与创新度低,缺乏⾃主研发的知识产权和产品。此外,美国企业绝⼤多数会设⽴研究院或培训部门,吸引医疗专业⼈员参加学习培训,对医⽣进⾏企业产品⼿术操作和经验的培训,同时保证企业与临床医⽣的经验交流,例如
Zimmer Biomet设⽴的Zimmer Biomet Institute,旨在建⽴医⽣⽀持体系,为医⽣提供定期的培训或其他线上活动。
美国企业的创新实验项⽬也⼗分普遍,⼒求吸收并评估⾻科医⽣的创新想法,借助企业的⼯程、科研与⽣产平台与医⽣合作实验开发新产品,并对医⽣的知识产权做出合理保护,例如施乐辉的InVentures Program。同时,⼀些美国企业还会为相关⾻科科研项⽬提供研究和实验经费。例如Globus Medical 的医学科技研究项⽬,专门为脊柱相关的基础科学和临床实验研究项⽬提供经费。
加强医⼯结合,使⼯程师真正了解临床需求,才能设计出真正能为临床所⽤的产品。期待我国⾻钉⾏业相关企业从细节做起,潜⼼研发,注重创新,乘政策红利之东风,⼩⼩螺钉也能翘起亿万市场~

本文发布于:2024-09-23 09:34:05,感谢您对本站的认可!

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