3Dプリンティング医療機器ソフトウェア市場 サイズと展望 2025-2033

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3Dプリンティング医療機器ソフトウェア市場の成長要因

ソフトウェアソリューションにおける継続的な技術進歩

ハードウェアと材料の開発は、長年にわたり3Dプリンティング分野の主要な焦点となってきました。医療機器の3Dプリンティングでは、近年ソフトウェア開発が大幅に増加しています。3Dプリンティング分野は、ソフトウェアの互換性から多大な利益を得ています。ソフトウェアの互換性は、印刷用モデルの作成に必要な手順、リソース、労力を最小限に抑えるのに役立っています。技術の進歩により、ヘルスケア分野における3Dプリント医療機器の需要拡大に対応する、斬新な3Dプリント製品の開発が可能になっています。従来の製造工程では時間がかかるため、主要な市場参加者は独自の製品の開発に注力しています。

阻害要因

3Dプリント医療機器の承認に関する厳格な規制指令

3Dプリント医療機器が承認されるには、厳格な規制要件を満たす必要があります。FDAの規則を遵守するために、メーカーは品質基準を確保する必要があります。3Dプリントで製造される医療機器は、FDAの医療機器・放射線保健センター（CDRH）によって規制されています。新規で小規模な競合企業の参入により、3Dプリント市場の多様性が高まっています。医療機器の製造に使用される材料は、通常、FDAの承認を受けていません。例えば、FDAはチタン製の脊椎インプラントを承認していますが、医療機器におけるチタンの使用については、まだ一般的な承認を与えていません。印刷手順に関する明確化の要請を受け、FDAは3Dプリンティングを用いて医療機器を製造する企業に対し、包括的な情報の提供を求めています。個別製造される医療機器と大量生産される医療機器の両方が、この不確実性に該当します。その結果、FDAのコンプライアンスに関する不確実性によって市場拡大が制約されています。

市場機会

ダイレクトデジタルファブリケーション

部品は、ダイレクトデジタルマニュファクチャリング（DDM）と呼ばれる方法でCADファイルから直接製造されます。この方法はコストと時間が削減されます。DDM技術は費用対効果が高いため、カスタマイズ製品の生産を大幅に拡大すると予想されています。DDM市場のかなりの部分は、医療機器と最先端のDDMプロセスで構成されています。革新的な技術や材料を含む3Dプリンティング分野によって、新製品の開発可能性が大幅に高まります。さらに、費用対効果の高い製品への需要の高まりにより、予測期間中にDDMの需要が劇的に増加すると予想されます。

タイプインサイト

統合セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に17.70%のCAGRで成長すると予測されています。これは、ソフトウェアソリューションを他のCADアプリケーションと統合し、ワークフローの効率化を図ることを指します。統合ソフトウェアを使用すれば、ビジネス要件に合わせた医療機器のカスタマイズが容易に行えます。このようなソフトウェアの設計要素が組み込まれているため、ツールや時間のかかる組み立ては不要です。その結果、時間とコストが大幅に削減されます。例えば、Stratasys Ltd.が提供するGrabCAD 3Dプリントソフトウェアは、CADからプリントまでのプロセスを加速します。

スタンドアロン型3Dプリント医療機器向けソフトウェアソリューションは、追加のハードウェアなしで機能します。これらのデバイスはまだ実装されていません。手頃な価格、迅速性、そして即日試作は、スタンドアロン型3Dプリント医療機器向けソフトウェアソリューションの特徴です。少量生産には、このようなソフトウェアソリューションが最適です。また、シンプルな設計プロセスとコスト効率に優れた工業用グレードの耐久性も備えています。このセグメントは、直接デジタル生産などの追加的な利点により、予想期間内に成長すると予想されています。

機能インサイト

プリンティングセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に17.90%のCAGRで成長すると予測されています。医療機器の使用をより良く想像し、実演するために、医師やその他の医療専門家は機器の物理的な表現を印刷します。印刷プロセス中に層が重ねられ、オブジェクトが作成されます。押し出し成形ベースのプラスチックプリンターを使用して作成されたモデルに、印刷ベッド上に載っていない領域がある場合、プログラムは印刷操作中に「サポート」を追加します。これらのいわゆる「サポート」は、印刷中に反り返る可能性のある機能の土台として機能する、取り外し可能な印刷副産物です。

3Dプリント医療機器の開発プロセスでは、分析が不可欠です。これは、作業中のオブジェクトと完成したプロジェクトを比較検討することを意味します。医療機器の壁厚を見ることで、微細構造のプリント能力を評価できます。さらに、解析を用いてプリントモデルに色を追加することも可能です。

3Dプリントを成功させるには、計画が不可欠です。トップ企業の一つであるMaterializeは、画像ベースのプランニングと病院における医療用3DプリントをサポートするMaterialize Mimics Care Suiteを提供しています。この統合ソリューションは、複雑なシナリオに標準規格を適用するのに役立ちます。ツールを活用して効果的に準備することで、時間を節約できます。

デザイナーやマーケティング、製造などの部門では、CADソフトウェアを使用して設計を構想します。シンプルな視覚化により、すべての部門がコミュニケーションにおいて同じアイテムを使用できます。患者中心、個別対応、解剖学的構造の3D表示とナビゲーションに利用される3Dプリントプログラムの一つが、Vesalius3D 2.9.0です。

アプリケーションインサイト

医用画像セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に17.75%のCAGRで成長すると予測されています。医用画像とは、医療介入の準備として体内の領域を視覚化する技術です。特に、X線透視法、磁気共鳴画像法、透視法などが用いられます。3Dプリントは多くの点で医用画像と関連しています。3D医療モデルの開発に必要な情報を提供するのに役立ちます。医療においては、放射線ファントムとして機能します。これらのアプリケーションによって、医用画像向けの3Dプリントソフトウェアの需要が高まると予想されます。 Planmeca Romexis、Imagine、AIS-ACETON IMAGING SUITEなどは、医療用画像ソフトウェアの例です。

歯科業界は、3Dプリントソフトウェアの最も人気のある市場の一つです。歯列矯正模型の開発、ブリッジ、キャップ、クラウン、義歯の製作などは、その多様な用途のほんの一例です。さらに、3Dプリントは手術器具の製作や破損歯の修復にも役立ちます。手頃な価格、効率性、サービスの迅速性などの利点から、3Dプリント医療機器ソフトウェアは歯科業界でますます人気が高まっています。さらに、手頃な価格の歯科ソリューションへの需要の高まりと歯科患者数の増加により、歯科業界における3Dプリントソフトウェアの普及率は今後さらに増加すると予想されています。

ますます多くの外科部門が、何らかの形で3Dプリントソフトウェアを活用しています。包括的な仮想手術計画に加えて、3Dプリントは手術の事前計画を視覚的に支援するツールとしても機能します。 3Dプリントされた外科用コンポーネントの大部分は、インプラント、サージカルガイド、そして外科用3Dモデルです。FDMとSLAは指示書やモデルのプリントに使用され、SLM、EBM、SLSはインプラントの作成に使用されます。

3Dプリント医療機器向けソフトウェアは、大きな成長の可能性を秘めています。医療機器向け3Dプリントソフトウェアの活用可能性を探るため、多くの研究が行われています。例えば、3Dプリントによって患者は自分のニーズに合わせた義肢を作成できます。患者は、Body Labsが開発した技術を用いて義肢をモデリングし、より快適なフィット感を実現できます。マサチューセッツ工科大学の研究者たちは、3Dプリントソフトウェアを活用して、より快適な義肢ソケットの開発を目指しています。

理学療法アプリケーションでは、現在、3Dプリント医療機器ソフトウェアが使用されています。3Dプリントの用途の一つとして、手のリハビリテーションが挙げられます。指装具やその他の補助器具の作成も3Dプリントで可能です。リハビリテーションクリニックにおける3Dプリントソフトウェアの普及は、理学療法におけるテクノロジーの利用拡大に支えられています。理学療法ソフトウェアには、ECG NM 700、足病学ソフトウェア、FOOT SCAN、Continuum of Careソフトウェアなどがあります。

エンドユーザーインサイト

医療機器メーカーセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に17.60%のCAGRで成長すると予測されています。医療機器メーカーは、2019年に最大の市場シェアを占めました。医療機器企業は、医療機器向けの強力な3Dプリントソフトウェアを開発しました。製薬業界とバイオテクノロジー業界は、3Dプリント医療機器の製造に大きく貢献しています。3Dプリントを用いた医療機器の製造には、製薬業界の重要な企業が関わっています。例えば、ジョンソン・エンド・ジョンソン医療機器部門のデピューシンセスは、2019年9月に、変形性脊椎疾患の治療を目的とした3Dプリント製チタン製人工関節の発売を発表しました。このように、大手企業による新しい3Dプリント医療機器の導入により、3Dプリント医療機器ソフトウェアの需要が高まっています。

カスタム3Dプリント歯科用品の製作は、歯科技工所のプロジェクトです。ここ数年、医療機器の3Dプリントは進歩し、歯科技工所で広く普及しています。このセグメントの成長を牽引するもう一つの要因は、主要企業が新製品の開発と導入に関与していることです。歯科用3Dプリンターとその事業部門の立ち上げは、小規模から大規模まで様々な歯科技工所に拠点を持つ世界的な3Dプリンター企業であるFormlabsによって発表されました。さらに、Formlabsは2020年9月に、生体適合性材料向けに設計された歯科・医療用3Dプリンター「Form 3BL」を発表しました。Formlabsの主力大判プリンター「Form 3L」も出荷開始予定です。

研究機関の例としては、民間研究機関や大学系研究機関が挙げられます。最先端の3Dプリント医療製品を開発するための研究開発が増加するにつれて、研究機関セグメントは拡大すると予想されています。さらに、このセクターは、学術機関の研究開発に対する官民からの資金提供の増加によって拡大しています。ミシガン州のグランドバレー州立大学は、2019年2月に医療機器製造のための3Dプリント技術を研究するために50万ドルの研究助成金を獲得しました。さらに、2018年10月には、5つの研究機関が米国食品医薬品局（FDA）から、3Dバイオプリンティングを含むバイオ製造の調査と発展のために、合計260万ドルの資金提供を受けました。

地域別インサイト

北米は収益の主要貢献地域であり、予測期間中に17.50%のCAGRで成長すると予想されています。南北アメリカは2019年に3Dプリンティング医療機器ソフトウェア市場をリードし、評価期間中もこの地位を維持すると予想されています。これは、最先端技術の導入と迅速な普及、そして重要な企業の存在に起因しています。例えば、この地域にはMaterialiseやStratasysといった企業が拠点を置いています。政府機関や非政府機関も、研究機関に多数の補助金を提供することで、地域の研究者の技術進歩を支援しています。

ヨーロッパの3Dプリンティング医療機器ソフトウェア市場動向

ヨーロッパは、予測期間中に17.10%のCAGRで成長すると予想されています。技術革新と医療分野の活況により、ヨーロッパは2019年に3Dプリント医療機器ソフトウェア市場で第2位のシェアを獲得しました。3Dプリント医療機器ソフトウェアの主要市場は、ドイツ、英国、イタリア、フランスです。民間企業からの資金調達の急増と、3Dプリント医療機器ソフトウェア分野における企業数の増加は、起業家による最先端製品の開発を支援しています。例えば、ドイツ企業の3YOURMINDは、積層造形を制御する自動化ソフトウェアを開発しました。

アジア太平洋地域における3Dプリント医療機器ソフトウェア市場の動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に最も急速な成長を遂げると予想されています。この地域には豊富な人材が集まっているため、国際企業は連携に注力し、新たなオフィスを設立しています。例えば、3Dプリント医療機器向けソフトウェアを開発する米国の有名企業であるMaterialiseは、最近、中国に3Dプリントソフトウェアの研究開発を行うための新オフィスを開設しました。 think3DやOsteo3Dといった企業が、中国とインドで医療機器向け3Dプリントソフトウェアを開発しています。これらのスタートアップ企業は、世界中の顧客にサービスを提供することで、この分野の拡大を牽引しています。

ここ数年、中東とアフリカでは医療機器向け3Dプリントソフトウェア市場が着実に拡大しています。民間企業や政府機関からの投資の増加は、この市場拡大の主な原動力の一つです。国際貿易局の調査によると、サウジアラビアは近東で最も重要なヘルスケア産業を有しています。

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3Dプリンティング医療機器ソフトウェア市場のトップ競合他社

1. 3T RPD Ltd.
2. GENERAL ELECTRIC
3. Renishaw plc.
4. Concept Laser GmbH
5. 3D Systems Inc
6. EOS GmbH Electro Optical Systems
7. Materialise
8. ENVISIONTEC INC.
9. Stratasys Ltd.
10. Cyfuse Biomedical K.K.
11. ORGANOVO HOLDINGS, INC.
12. Arcam AB.

最近の開発状況

• 2023年3月 - PD Systemsは、業界をリードするデジタルデンティストリーポートフォリオを強化するためのイノベーションを発表しました。新素材のNextDent BaseとNextDent Cast、そして新しいプリンティングプラットフォームのNextDent LCD1です。これらのサービスにより、当社の顧客はワークフローの一環として積層造形を迅速に導入し、スピード、生産​​性、効率性、精度を新たなレベルに引き上げるとともに、患者エクスペリエンスの向上にも貢献します。
• 2023年3月 - ポリマー3DプリンティングソリューションプロバイダーのStratasysは、臨床現場向けにオンデマンドプリント方式で3Dプリントされた解剖モデルを提供する契約をRicoh USAと締結しました。