Marktbericht für 3D-gedruckte Medizinprodukte: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Technologie (Laserstrahlschmelzen (LBM), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Selektives Laserschmelzen (SLM), Direktes Metall-Lasersintern (DMLS), Photopolymerisation, Selektives Lasersintern (SLS), Sonstige), nach Komponente (Ausrüstung, 3D-Drucker, 3D-Biodrucker, Materialien, Kunststoffe, Thermoplaste, Sonstige), nach Typ (Chirurgische Schablonen, Zahnärztliche Schablonen, Kraniomaxillofaziale Schablonen, Orthopädische Schablonen, Chirurgische Instrumente, Retraktoren, Skalpelle, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Marktdynamik

Treiber des globalen Marktes für 3D-gedruckte Medizinprodukte

Technologische Weiterentwicklung im 3D-Druck

Dank des steigenden Bedarfs an 3D-Druck im Gesundheitswesen konzentrieren sich viele Unternehmen zunehmend auf die Entwicklung innovativer 3D-gedruckter Produkte und Technologien. Da herkömmliche Verarbeitungsprozesse zeit- und kostenintensiver sind, fokussieren sich große Unternehmen darauf, mithilfe von 3D-Druckern moderne, einfachere und zeitsparende Produkte und Innovationen zu entwickeln.

In Branchen wie der Luftfahrt, der Schifffahrt, der Öl- und Gasindustrie sowie der Konsumgüterindustrie besteht eine hohe Nachfrage nach leichten Verbundwerkstoffen. Im Vergleich zu traditionellen Produktionsmethoden lassen sich Entwicklungszeit und -kosten reduzieren, wenn die Verbundwerkstoffe mittels 3D-Druck hergestellt werden. So hat beispielsweise das Metall-3D-Druckunternehmen Desktop Metal mit der Einführung des Faser-3D-Drucks auf den 3D-Druck von Verbundwerkstoffen umgestellt.

Darüber hinaus sind schnell wachsende Startups mit vielversprechenden Technologien wie das 3D-Druckunternehmen Spectroplast, Once Click Metal, Entwickler eines energiesparenden Fusions-3D-Druckers, und Evolve Additive Solutions mit innovativen Technologien oder ihren Versionen bestehender Technologien in den Markt eingetreten.

Strenges Überwachungsverfahren für die Zulassung von 3D-gedruckten medizinischen Geräten

Strenge regulatorische Kriterien hemmen die steigende Nachfrage nach 3D-gedruckten Medizinprodukten (insbesondere in den USA). Einfache 3D-Drucktechnologien sind zwar FDA-zugelassen, doch komplexe Maschinen, die eine Reihe von FDA-Vorgaben erfüllen müssen, schränken die Verfügbarkeit großformatiger 3D-gedruckter Produkte ein. Darüber hinaus behindern staatliche Vorschriften und Herstellungsgesetze die Verfügbarkeit von 3D-basierten Arzneimitteln.

Darüber hinaus stellt die Individualisierung von 3D-gedruckten Produkten neue Herausforderungen für die Anwendung des Designmanagementmodells im Hinblick auf die FDA-Zulassung dar. Die Anpassungsfähigkeit und die einzigartigen Techniken von 3D-gedruckten Medizinprodukten stellen besondere Anforderungen an die Einhaltung der regulatorischen Standards für die Qualitätssicherung in der Produktion. Die FDA verlangt die detaillierte Beschreibung und Kommunikation der Pulvermaterialeigenschaften sowie optimierter Druckkriterien, wie z. B. Strukturführung und Lasersteuerung, um eine qualitativ hochwertige Fertigung zu gewährleisten. 3D-gedruckte Geräte erfordern nach dem Druck besondere Maßnahmen wie Reinigung, Endbearbeitung oder Sterilisation.

Regionalanalyse

Basierend auf den Regionen ist der Markt in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und SAMEA unterteilt. Asien-Pazifik dominierte 2019 den Markt gemessen am Umsatz. Die zunehmende Entwicklung von 3D-Ausbildungs-, Forschungs- und Trainingszentren sowie das wachsende Interesse und die Bemühungen der wichtigsten Marktteilnehmer, ihre Distribution in den aufstrebenden Ländern der APAC-Region auszubauen, sind Schlüsselfaktoren für das Marktwachstum.

Nordamerika dürfte aufgrund der zahlreichen führenden Forschungsunternehmen im Bereich 3D-Druck in dieser Region ein rasantes Wachstum verzeichnen. Die unkomplizierte Regulierung der 3D-Anwendung ist ein weiterer wichtiger Faktor für dieses Wachstum. So reguliert beispielsweise das Zentrum für biologische Forschung und Bewertung der US-amerikanischen Arzneimittelbehörde FDA den 3D-Druck für biologische Anwendungen. Im Jahr 2016 erkannte die FDA die Geräteprüfung und -wiederaufbereitung sowie die Designüberlegungen als zwei Bereiche für die Validierung und Verifizierung von 3D-Gerätezulassungen an.

Segmentanalyse

Auf Basis der KomponentenEs wird erwartet, dass sich das Segment der 3D-Drucker im Prognosezeitraum stärken wird.

Im Jahr 2017 entfiel der größte Anteil der Nachfrage nach 3D-gedruckten Medizinprodukten auf den Bereich Software & Services. Die Entwicklung von Softwaretools für die Herstellung und den Bau hochwertiger 3D-gedruckter Medizinprodukte dürfte das Wachstum des Software- und Servicemarktes weiter ankurbeln.

Bis vor Kurzem wurde der 3D-Drucktechnologie in Bezug auf Hardware und Materialien zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Der 3D-Druck hat jedoch gezeigt, dass Designer mit einer komplexen Modellierungsumgebung arbeiten müssen, die ein aufwendiges und kostspieliges Verfahren mit einer Vielzahl von Fertigungsanlagen erfordert.

Daher müssen Simulationsansätze so gestaltet werden, dass die Simulationsergebnisse genauer sind. Schließlich müssen die Methoden für additive Modellierung intuitiver und benutzerfreundlicher werden.

Das Jahr 2020 gilt als das Jahr, in dem alle technischen Probleme gelöst sein sollen. Man konzentriert sich auf technologische Fortschritte, insbesondere im Bereich Design, die einen schnelleren und einfacheren 3D-Druckprozess ermöglichen werden.

Letztendlich würde es helfen, Technologie in den Fertigungsprozess zu integrieren, um technologische Anwendungen zu entwickeln, die den Spezifikationen der additiven Fertigung entsprechen. Laut unseren Analysten wird der 3D-Druck jedoch voraussichtlich der am schnellsten wachsende Sektor im gesamten Prognosezeitraum sein.

Durch TechnologiePhotopolymerisation hielt 2019 den bedeutendsten Marktanteil.

Basierend auf der Technologie ist der Markt in Laserstrahlschmelzen (LBM), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), selektives Laserschmelzen (SLM), direktes Metall-Lasersintern (DMLS), Photopolymerisation, selektives Lasersintern (SLS) und weitere Verfahren unterteilt. Von diesen hielt die Photopolymerisation 2019 den größten Marktanteil.

Dieser Aufschwung ist vor allem auf die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie in verschiedenen Medizinprodukten wie porösen Gerüsten, Prothesen und Implantaten sowie Zahnersatz zurückzuführen. Weitere Vorteile dieser Methode sind die hochauflösenden physikalischen Eigenschaften und die Möglichkeit, komplexe Modelle mit zahlreichen somatischen Merkmalen zu entwerfen.

Nach TypChirurgische Führungsschablonen dominierten den Markt im Jahr 2019

Der Markt ist nach Produkttyp in chirurgische Schablonen, zahnärztliche Schablonen, kraniomaxillofaziale Schablonen, orthopädische Schablonen, chirurgische Instrumente, Retraktoren, Skalpelle und Sonstiges unterteilt. Chirurgische Schablonen dominierten 2019 den Markt. Es handelt sich um patientenspezifische, 3D-gedruckte Instrumente auf Basis von Keramik- und DIACOM-Daten. Sie dienen der präzisen Platzierung von Implantaten. Der Einsatz digital gesteuerter Verfahren nimmt stetig zu.

Außerdem tragen sie zur Verkürzung der Operationszeit bei, da der Operationsplan bereits vor dem Eingriff am Computer verfügbar ist. Darüber hinaus verkürzen sie die Rehabilitationszeit, da die Operationen ohne Nähte, Schnitte, Schmerzen, Entzündungen usw. durchgeführt werden.