《人造器官技术和市场分析-2017版》
2017-09-23 13:25:53   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

对于肝、肾及心脏等器官衰竭末期患者,器官移植是治疗的唯一希望。可悲的是,大部分患者一直等到死亡,也无法排到合适的器官。因此,数十年来,业界一直希望能够开发出由电子和机械部件组成的人造器官。首例人造心脏移植诞生于上个世纪80年代。

ARTIFICIAL ORGAN TECHNOLOGY AND MARKET ANALYSIS 2017

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未来20年,人造器官将如何不断完善并变革器官移植?

全球十大死亡原因中的一半将受益于人造器官

对于肝、肾及心脏等器官衰竭末期患者,器官移植是治疗的唯一希望。可悲的是,大部分患者一直等到死亡,也无法排到合适的器官。因此,数十年来,业界一直希望能够开发出由电子和机械部件组成的人造器官。首例人造心脏移植诞生于上个世纪80年代,可是这么多年来,这些人造心脏并没有获得多少改进,使它们变得更加高效。该领域的新进厂商Carmat和Bivacor等,希望通过利用嵌入传感器和软件算法的更智能的解决方案,来改变目前人造心脏的现状。目前,影响全球每个国家和全球8%人口的糖尿病流行趋势,将带来人造器官的新一轮发展。在此背景下,人造胰腺市场未来五年间的复合年增长率(CAGR)预计将达49%,市场规模到2022年将增长至13亿美元。

2016~2040年人造器官市场及发展路线预测

2016~2040年人造器官市场及发展路线预测

人造器官领域的下一轮突破预计将会在未来5~10年之间,将为人们带来人造肺和人造肾脏。首款得到认证的商业化人造器官将会是可穿戴系统,例如Wearable Artificial Kidney Foundation, Inc.(WAKFI)的可穿戴人造肾脏系统。在此之后,我们将会很快看到可移植的人造器官,例如由美国加州大学、旧金山大学和范德堡大学合作的肾脏项目所开发的人造移植器官。除了易得性以外,人造器官还包括许多其它优势,例如更少的生物相容性问题,消除了器官贩卖的伦理问题,当然,还降低了移植成本。2017年,人造器官市场规模预计为13亿美元,未来五年内的复合年增长率预计可达20%,到2022年将增长至35亿美元。

本报告介绍了人造器官市场动态、厂商以及面临的技术挑战。

人造心脏和人造胰腺已经为引爆人造器官市场做好准备

将一款新的人造器官推向市场,需要漫长的过程和大量的资金成本。开发一款如此复杂的技术,平均需要15~25年的时间,此外还需要5~10年的测试和法规认证。因此,漫长的开发周期解释了为什么人造器官拥有如此巨大的市场前景,仍仅有少数几家公司会投资人造器官的开发。如果开发者决定将这种技术实现商业化,投资人需要有足够的耐心。

麦姆斯咨询报道,心室辅助医疗器械已经成为比较成熟的市场,拥有Abbott(雅培)和Medtronic(美敦力)等产业巨头,它们俩分别收购了该领域的两家领先厂商——Thoratec公司和HeartWare公司。不过,完全人造心脏市场现在仍是一个新兴的领域,Syncardia作为该领域的唯一厂商已经多年。随着新进厂商的加入,完全人造心脏市场将在预测期内获得15%的复合年增长率。

人造器官:开发周期及资金来源

人造器官:开发周期及资金来源

1型糖尿病人群对人造胰腺解决方案期盼已久,因此,我们预计人造胰腺的市场渗透将会很快获得较高的增长。2017年,仅有Medtronic有一款人造胰腺系统获得了美国食品药品监督管理局(US Food and Drug Administration, FDA)的认证,不过,还没有类似产品获得欧盟CE认证。但是,许多厂商已经为认证和商业化做好了准备,尤其是两个合作联盟:一个包括Diabeloop、Dexcom和Cellnovo;另一个包括TypeZero、Dexcom和Tandem。

经过数十年的研发,人造器官产品现在已经为进入医疗器械市场做好了准备。Yole在本报告中以独特的视角,详解了未来几年内即将到来的人造器官革命。

人造器官由过去的机械组件发展到现在的电子化,未来它们将变得更加智能

您一定看过“超人”主题的电影,或许大家也谈论过是否会选择更换超人的肺,或永生的自供能心脏。您和您的朋友或许在选择上还会有不同的意见,但是,一番争辩后,大家肯定会认为这种设想还很遥不可及。现在看来,这种设想或许在未来几年内就可以实现了。现在的人造器官仅含有数个传感器。但是,在不远的将来,下一代人造器官将会嵌入大量的传感器,用以检测病患的体征,并会加入人工智能来应对生理参数的变化。

人造器官嵌入式软件的类型和语境

人造器官嵌入式软件的类型和语境

控制这些人造器官的软件,必需和工程开发同步。目前,尤其是对于人造胰腺,已经开发出了许多不同的算法,它们各有优劣,但是都具有内在的控制规律。它们跨越了非常简单的二进制答案,以及来自传感器、物理定律和精确输出计算的多种数据的复杂组合,所有这些都嵌入在一个复杂、快速的算法中。下一代算法正在开发中,我们非常期待更大的提升。

机器学习和深度学习等新的时髦方案,当能够获得所需要的数据后,将通过模糊逻辑算法进行研究。这些方案应该很有前景,能够实现人造器官的完全自动控制。本报告阐述了人造胰腺和完全人造心脏中的多种不同算法。本报告还介绍了助力人造器官发展的相关技术,例如生物相容性、电池和传感器等。

报告涉及的部分公司:Abbott, Accellta, Alcon, Alliqua, Amesys, Amplifon, Animas, Aryballe Technologies, Asante, AWAK, Baxter, Becton Dickinson, Berlin Heart, Betabionics, Bigfoot Biomedical, Bimba, Biofab, Bionic vision technologies, Bivacor, Breethe inc., Carmat, Cellnovo, Cochlear Ltd, Debiotech, Dedienne, Defymed, Device Solutions, Dexcom, Diabeloop, Dose safety, Draper, Dreamed, Dualis, Edwards Lifesciences, Flex, Fresenius, GN ReSound, Google, Grey Innovation, HeartWare, HEF r&d, IBM Watson, Imasonic, Inreda Diabetic, InSmart, Insulet corporation, Intarcia, Invensense, Jarvik Heart, Johnson and Johnson, Knowles, Kollmorgen, Lilly, MC3, Medtronic, Memscap, Minifab, Mode AGC, Nanodialysi, Nano-dimension, Nemaura, Neokidney, Novartis, Novo Nordisk, Numerex, Omron, Organovo, Paxitech, Pixium Vision, Reliant Heart, Roche, Second Sigh, Senseonics, Siemens, Sintef, Sivantos, SmartProducts, Sonion, Sonova, St Jude Medical, ST Microelectronics, Starkey, Syncardia, Tandem, Tandem Life, TDK-Epcos, Techshot, Terumo, Thoratec, Transonic, TypeZero, ViaCyte, Vignal Artru, Vital Therapies, WAK, Widex, William Demant, WiTricity, Xenios...

报告目录:

Executive summary

Introduction
> The problems of organ transplantation
> Our definition of artificial organs
> Permanent vs. temporary implants
> Wearable vs. implantable

Market segmentation
> Technological and economic criteria
> Segmentation of the market

Market data and forecasts 2016-2022
> Significant moves
> Fundraising and grants
> Market quantification
> Market data and forecasts
> Roadmap

Segment descriptions
> Total artificial heart
> Ventricular assist devices
> Artificial pancreas
> Bioartificial pancreas
> Artificial lungs
> Artificial kidney
> Artificial liver

Technical aspects
> Biocompatibility
> Batteries
> Sensors
> Pumps
> Connectivity
> Software

Embedded software for artificial organs
> Definitions and context
> Ventricular assist devices and total artificial heart
> Artificial pancreas

Supply chain

Perspectives – Bionics, 3D bioprinting and transhumanism

Regulations: an overview
> Market access for connected medical devices

Conclusions

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