3Dプリント手術モデル市場規模、シェア、トレンド分析レポート：専門分野別（心臓外科／インターベンショナル心臓病学、消化器内科／食道内視鏡検査、脳神経外科、整形外科、再建外科、外科腫瘍学、移植外科）、技術別（ステレオリソグラフィー、カラージェット印刷、マルチジェット／ポリジェット印刷、溶融堆積モデリング、その他）、材料別（ポリマー、金属、プラスチック、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025～2033年

3Dプリント手術モデル市場の成長要因

医療現場における3Dプリントモデルの利用拡大

3Dプリンティングは、患者固有の解剖学的モデルや手術モデルを作成し、外科医やその他の手術スタッフの意思決定、手術シミュレーション、正確な手術計画を支援します。3Dプリンティングは手術時間の短縮にもつながり、患者と医師双方にメリットをもたらします。こうした3Dプリント手術モデルのメリットが、市場の成長を促進すると予想されます。医療用CAD/CAMソフトウェアへのアクセスが容易であること、デスクトップ3Dプリンターの価格が比較的低いことも、病院が3Dプリンティングラボを設立する上で有利に働くと考えられます。さらに、大規模医療機関や大学病院における院内3Dプリンティングセンター開発のための研究開発助成金の利用可能性も、市場の成長を後押しすると予想されます。

3Dプリントされた手術用モデルの償還コードの承認

2019年7月、米国医師会は3Dプリントされた解剖模型とカスタマイズされた手術器具に対する診療報酬コードを承認しました。これらの診療報酬コードにより、医療および臨床分野における3Dプリンティングの利用と普及が促進されると期待されています。診療報酬制度はまだ発展途上ではありますが、様々な関係者が3Dプリンティングサービスの恒久的なコード取得に向けて取り組んでいます。例えば、米国放射線学会と北米放射線学会は、病院における3Dプリントデータの収集を目的としたレジストリの構築に協力し、医療現場におけるこれらの技術の普及状況を記録しようとしています。

抑制要因

3Dプリンティングに伴う高コスト

3Dプリンティングにかかる​​コストは、材料費、人件費、工具費、後処理費の4つの主要な分野に分類できます。生産設備への初期投資は、関連コストを増加させます。高精度3Dプリンティング装置への初期投資は高額になる場合があり、購入と設置に費用がかかります。さらに、印刷プロセスで使用される材料は、従来の製造材料よりも重量あたりの価格が高くなります。3Dプリンティングの後処理コストは、生産コスト全体の4%から13%を占めます。要約すると、3Dプリンティングにかかる​​コストは高額です。そのため、予算に制約のある中小規模の医療機関では、3Dプリンティングの導入を阻む大きな要因の一つとなっています。

市場機会

研究開発と投資の増加

研究開発への投資の増加は、高性能な生体適合性材料の開発や、より高性能なマルチマテリアルプリンターの発売を後押ししています。ハードウェア、ソフトウェア、材料、プロセスに関するイノベーションは、最終製品の速度、柔軟性、精度、そしてリアルな品質を向上させ、それによってリアルなモデルの製造機会が生まれると期待されています。例えば、コロラド大学ボルダー校のエンジニアは、剛性を局所的に精密に制御できる3Dプリント技術を開発しました。最終的な目標は、この方法を用いて人工動脈や臓器組織を構築することです。

専門分野の洞察

世界の3Dプリント手術モデル市場は、整形外科、脳神経外科、心臓外科／インターベンショナル心臓病学、消化器科（食道内視鏡検査）、再建外科、外科腫瘍学、移植外科に分類される。

整形外科手術分野は市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.3%で成長すると予想されています。3Dプリンティング技術は、整形外科手術の術前計画に広く活用されています。3Dプリンティング技術は、研究、開発、そして手術結果の改善に幅広く貢献しています。手術の精度向上と術中および術後のリスク軽減に役立ちます。さらに、3Dプリントモデルは、手術室で行われる処置について、外科医が患者に分かりやすく説明するのに役立ちます。関節炎や骨折の症例増加は、予測期間中の3Dプリント手術モデル市場の成長を促進するでしょう。

正確な生理学的および解剖学的特性を備えた 3D プリント モデルは、カスタマイズ可能で変更可能な脳表現として機能します。これらのモデルは、患者教育、術前計画、および神経外科のトレーニングを改善します。このようなモデルは、ステレオ リソグラフィー技術を使用して磁気共鳴画像に基づいて構築されます。トレーニング、教育、および外科手術シミュレーションそして計画。脳動脈瘤の増加は、予測期間中のセグメント成長を促進すると予想される。

3Dプリントされた手術モデルは、診断および介入的心臓病学に革命をもたらしています。高度なハードウェア、ソフトウェア、材料を用いて作成されたこれらのモデルは、生体組織の特性を模倣しています。患者固有の3Dプリントモデルは、医師が手術中の合併症を予測し、それに応じて対応するのに役立ちます。様々な心臓手術や介入的心臓病学の応用により、3Dプリント手術モデル市場は予測期間中に高い年平均成長率（CAGR）で拡大すると予測されています。

テクノロジーに関する洞察

世界の3Dプリント手術モデル市場は、ステレオリソグラフィー、カラージェットプリンティング、マルチジェット/ポリジェットプリンティング、溶融堆積モデリング、その他に分類されます。溶融堆積モデリング（FDM）セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に15.7%のCAGRで成長すると予想されています。FDMは、複合材料または熱可塑性樹脂の連続フィラメントを使用して3Dオブジェクトを構築する材料押出プロセスです。このプロセスは、ポリマーとプラスチックを使用してオブジェクトを構築します。FDM技術は、医療機器やデバイスの製造、ラピッドプロトタイピング、および外骨格。

光造形法（SLA）は、紫外線に反応する液体樹脂を用いるレーザーベースのプロセスです。光硬化性液体樹脂に紫外線レーザー光を照射することで、3Dオブジェクトを層ごとに積層して固化させます。これにより、感光性樹脂から高精度なプロトタイプや複雑な形状を製造することが可能になります。医療機器業界におけるSLA技術の代表的な用途としては、患者個々のニーズに合わせた手術用切断ガイドの作成が挙げられます。

カラージェットプリンティング（CJP）は、バインダージェット方式の3Dプリンティング技術に属し、主にコアとバインダーという2つの主要構成要素から成ります。このプロセスでは、着色された液体バインダーを微粉末の層に噴射し、選択的に結合させることでフルカラーの3Dモデルを生成します。この技術はシンプルで、比較的安価で、製造速度も速いため、これらの利点がセグメントの成長に貢献すると期待されています。

マテリアルインサイト

世界の3Dプリント手術モデル市場は、ポリマー、金属、プラスチック、その他に分類されます。プラスチックセグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.7%で成長すると予想されています。プラスチックセグメントには主に熱可塑性樹脂が含まれ、ポリアミド（ナイロン）、ポリメチルメタクリレート（PMMA、アクリル）、ポリ乳酸（PLA）、ポリプロピレン、ポリスチレン（PS）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE、テフロン）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（PETG）、熱可塑性ポリウレタン（TPU）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）などが含まれます。プラスチックは金属や樹脂に比べて使用頻度が最も高くなっています。これは、ABS、ナイロン、ポリカーボネート-ISO（PC-ISO）が医療用3Dプリンティング業界で最も一般的に使用されている熱可塑性樹脂の一部であることに起因します。

ポリマー分野は主に、光硬化性ポリマーや、熱硬化性エポキシ樹脂などの熱硬化性ポリマー、その他の3Dプリンティング用樹脂で構成されています。比較的低価格で高品質なプリントが可能なデスクトップ型プリンターの登場と、材料の多様性による幅広い配合構成が相まって、この分野の成長を促進すると予想されます。

3Dプリンティングには、チタン、ステンレス鋼、形状記憶合金、インコネル、コバルトなど、様々な金属および金属合金が使用されています。幅広い互換性と金属に対する高い嗜好が、この分野の成長に貢献すると予想されます。しかし、プリンター本体、材料、メンテナンス、後処理費用が高額であるため、金属ベースの3Dプリンティングの普及を妨げる可能性があります。

地域別分析

北米は世界の3Dプリント手術モデル市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.8%で成長すると見込まれています。この高い市場シェアを支える要因としては、高齢者人口の増加、先進技術の普及、質の高い医療を実現するための強力な政府主導の取り組み、そして手厚い医療費償還制度などが挙げられます。さらに、米国は多科総合病院やクリニックなど、世界最高水準の医療インフラを擁しています。医療製品やサービスにおける先進技術の導入率が高く、消費者の意識も高いのが特徴です。国内の充実した医療インフラと、数多くの外科手術の実施状況が相まって、米国における3Dプリント手術モデル市場の成長を促進すると予想されます。

欧州における3Dプリント手術モデル市場の動向

欧州は予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.3%で成長し、2億3,727万米ドルの市場規模になると見込まれています。強力な政府支援、高度な医療制度の存在、高齢者人口の増加、出生率の低下、そして十分に整備された医療保険制度が、この地域の市場の大幅な成長に貢献しています。さらに、政府機関や著名な地域機関による大規模な研究開発活動も市場の成長を後押ししています。英国政府は、粉末ベースの技術的課題を克服するための先進粉末プロセスセンターの設立や、積層造形技術の成長と資金調達を促進するための税制優遇措置など、いくつかの取り組みを実施しています。英国の確立された医療インフラは、3Dプリント手術モデル市場において大きな機会を提供しています。

アジア太平洋地域における3Dプリント手術モデル市場の動向

アジア太平洋市場は、中国とインドにおける一人当たり所得の増加、経済発展、そして人口の多さによる医療ニーズの未充足といった要因により、成長が見込まれています。加えて、整形外科手術におけるインプラントの使用増加、関節炎の罹患率の上昇、そして急速に改善する医療インフラも市場成長を後押ししています。さらに、新興国における個人の医療意識の高まりや技術革新も市場成長に貢献すると予想されます。中国では、医療改善に向けた政府の積極的な取り組みが、3Dプリント手術モデル市場の成長を促進すると見込まれています。また、インドでは医療従事者の不足が深刻化しており、医療チームにとって手術をより簡単、迅速、かつ正確に行える技術にとって成長の機会となっています。

市場拡大は、ラテンアメリカで開催される医療分野における3Dプリンティングの普及と認知度向上を目的とした会議、セミナー、シンポジウム、講演会の増加によって促進されると予想されます。ラテンアメリカの医療分野では積層造形技術の導入はまだ初期段階にあるため、これらのプログラムは地域市場の成長に重要な役割を果たすと見込まれています。ブラジルの医療業界は、常に先進技術の導入と改善に取り組んでいます。中東では、腎不全や糖尿病などの非感染性疾患の蔓延が、予測期間中の3Dプリント手術モデル市場の成長を牽引すると予想されます。