医療用3Dプリンティングプラスチック市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：タイプ別（ABS、PEEK、PETG、フォトポリマー、ポリアミド、ポリ乳酸）、形態別（フィラメント、粉末、インク）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2023年～2031年

市場動向

世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場の推進要因

成長を続ける医療機器産業

医療機器業界は引き続きテクノロジーを活用している。医療用プラスチックの開発急速に成長している。さまざまな医療用途における3Dプリンティングまたは積層造形の付加価値が認識されている。積層造形は、新しい整形外科用インプラント、外科用切断およびドリルガイド、義肢の開発、骨、臓器、血管のレプリカの設計に使用されている。医療費の増加、在宅医療部門の拡大、高齢者人口の増加（特に北米とヨーロッパ）、心血管疾患の発生率の上昇などの要因が、医療機器の需要を押し上げている。さらに、医療機器市場は、国連タスクフォースの子宮頸がん予防および管理プログラム、長期介護施設の建設、償還対象などの有利な政策など、病気の早期診断を支援するいくつかの政府イニシアチブによって牽引されると予想されている。

さらに、特にインドや中国のような国々における有利な規制や地域的なインセンティブは、今後数年間の医療機器の需要を牽引するでしょう。例えば、中国政府は、医療提供における長期的な成長と革新を支援するために、第13次五カ年計画、健康中国2030、中国製造2025などの複数のイニシアチブを打ち出しており、これが医療機器の需要を刺激し、ひいては予測期間中の医療用3Dプリンティングプラスチック市場の成長を促進すると予想されます。さらに、COVID-19パンデミックの発生は、世界的な医療機器の需要を押し上げる上で大きな役割を果たしました。米国、中国、ブラジル、インド、ロシア、スペインなどの国々は、侵襲型および非侵襲型人工呼吸器、人工呼吸器用フィルター、口腔咽頭気道デバイス、カテーテル、カニューレなどの医療機器の製造に多額の投資を行っており、それによって医療用3Dプリンティングプラスチック市場に魅力的な成長機会が生まれています。

義肢装具用途への需要の高まり

3Dプリンティング技術は、時間のかからない、カスタマイズが容易で、労働集約型であるため、義肢製造において革命的になりつつあります。この技術は、四肢切断者のための義肢の製造に広く使用されています。特にドイツ、米国、日本、カナダなどの国々で高齢者人口が増加していることに加え、置換手術に関する患者の知識が向上していることから、今後数年間で四肢切断の需要が高まると予想されます。近年、身体活動に従事し、スポーツを職業として選択する人が増えており、スポーツ傷害が増加すると予想されます。全米安全協議会によると、2019年に米国ではスポーツおよびレクリエーションのカテゴリーで約468,000件の傷害が発生しました。

さらに、交通事故の頻発が憂慮すべきほど増加しており、世界的に四肢切断手術の需要が高まっている。全米安全協議会によると、2019年には米国で約440万件の交通事故による負傷が発生し、義肢の需要に大きく貢献している。骨肉腫や関節がんによる切断手術の増加（特に若年層）も義肢産業を活性化させる要因の一つであり、医療用3Dプリンティングプラスチックの需要を押し上げている。

さらに、四肢切断率の上昇に伴い、義肢や人工装具の需要が高まり、ポリプロピレンを用いた3Dプリント義肢の開発が進んでいます。ポリプロピレンは製造が迅速で、患者の要望に合わせて容易にカスタマイズできるため、最終製品のコストを削減できます。米国義肢装具協会によると、義肢の平均コストは1,500ドルから8,000ドルですが、3Dプリント技術を用いることで50ドルまで削減できます。したがって、ポリプロピレンをベースとした3Dプリント義肢の需要増加は、医療分野における需要拡大を後押ししています。3Dプリンティング用プラスチック市場の成長。

世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場の制約

3Dプリンティングに伴う高コスト

3Dプリンティング、すなわち積層造形は、ブロー成形、射出成形、押出成形といった従来の製造方法に比べて非常に効率的であるため、世界市場で需要が急増しています。積層造形は、従来の製造方法で実現されていた、金型に関連する形状上の制約を回避します。また、低生産率での効率的な製品製造を可能にし、メーカーは購入者のニーズに合わせてカスタマイズされた単一ユニットを、高い差別化とともに生産することができます。しかし、生産コストが高いため、3Dプリンティングは主に製品モデルのプロトタイプ作成に限定されています。したがって、3Dプリントされたプラスチック部品の生産コストの高さは、市場成長の障壁となっています。

さらに、3Dプリンターの初期購入費用は高額です。商用グレードの機器は資本集約型です。加えて、3Dプリンター用の材料や医療用プラスチックは、医療業界での3Dプリンター用途向けに特別に設計されたプレミアムグレードであるため、コストが高くなります。しかし、莫大な生産コストに対処するため、3Dプリンターメーカーは、インクジェット印刷技術を利用した低コストの粉末ベース3Dプリンターの開発に向け、広範な研究開発活動を行っています。このプリンターは、市場で入手可能な既製部品を使用することで、コストをさらに削減しています。

世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場における機会

製品設計およびエンジニアリングに関する複雑性の増大

医療機器メーカーにとって、患者ケアのための高品質で安全な機器を製造することは、非常に重要な課題です。医療機器に関する規制は膨大で、急速に拡大しており、法的技術的な問題によって複雑化しています。機能的で効果的な医療機器は、適切に管理された製造プロセスから生まれます。医療機器、生物製剤、医薬品は、医薬品製造管理基準（GMP）、いわゆる「製造における品質システム」によって定められた厳格な規制と基準の対象となります。

多くの医療機器メーカーは、事業リスクの最小化、製品市場投入の迅速化、コスト削減のために研究開発を外部委託しています。これらの取り組みは支出水準の大幅な上昇につながるため、医療機器メーカーは効果的なコスト削減策の一つとして、アウトソーシングを急速に採用しています。さらに、患者の治療成績向上を目的として、埋め込み型医療機器（IMD）の使用が増加しています。埋め込み型医療機器の設計においては、複雑さ、信頼性、消費電力、コストのバランスを取る必要があります。企業は、成功する製品を市場に投入するために、中核事業以外の活動よりもイノベーションに注力するようになっています。これらの要因が、医療機器アウトソーシング市場の成長を促進すると予想されます。

セグメント分析

世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場は、種類と形状によって区分される。

種類に基づいて、世界の市場はフォトポリマー、PEEK、ポリ乳酸、ABS、ポリアミド、PETGに分類される。

光重合体分野は世界市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）25.6%を示すと推定されている。フォトポリマーは、モノマー、ポリマーベース、オリゴマー、および光開始剤からなる可溶性液体混合物です。これらは光に敏感な高分子材料であり、光によって物理的および化学的特性が変化します。紫外線が反応を開始させ、フォトポリマーの特性を変化させます。フォトポリマーは、3Dプリンティング、ポリジェット、インクジェット印刷など、さまざまな印刷プロセスにおいて重要な役割を果たしています。

さらに、フォトポリマーは、3Dプリント製品においてバインダー、添加剤、着色剤、可塑剤、化学薬品として機能するため、さまざまな用途産業で幅広く使用されています。また、画像の鮮明さ、インクの定着性の向上、高い耐久性など、多くの利点も備えています。義歯は、3Dプリンティングで製造されたフォトポリマーの一般的な医療用途です。例えば、韓国に拠点を置く3Dプリント可能なフォトポリマー樹脂メーカーであるGraphy, Inc.は、歯科用途向けの3Dプリント材料であるTera Harzを提供しています。

半結晶性多環芳香族熱可塑性ポリマーであるポリエーテルエーテルケトン（PEEK）は、外科手術への応用を可能にする多くの優れた機械的特性を備えています。PEEK-LTI、PEEK-LT2、PEEK-LT3は、整形外科、脊椎外科、顎顔面外科で使用されるPEEKの形態です。PEEK複合材料を併用することで、抗菌性と骨誘導性が向上します。PEEKから作られる複合材料は、医療分野における幅広い応用が期待される、ますます影響力のある生体材料群になりつつあります。

歯科医療において、PEEKインプラントは、機械的特性がヒトの骨に近いことから、チタンインプラントに比べて応力遮蔽効果が低いという利点があります。また、PEEKは固定式補綴物にも優れた素材です。椎弓根固定式ロッドシステムは、主に非融合型としてポリエーテルエーテルケトン（PEEK）素材を用いて構築されますが、場合によっては融合手術の際の固定具としても使用できます。

形状に基づいて、世界の市場はさらにフィラメント、粉末、インクに細分化されている。

フィラメント分野は医療用3Dプリンティング用プラスチック市場で最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）26.2%で成長すると予測されている。3Dプラスチックフィラメントは熱可塑性樹脂であり、加熱時に柔軟性が得られるため、世界の3Dプリンティング市場で広く使用されています。ポリ乳酸とABSフィラメントは、世界の印刷業界で一般的に使用されています。これらは熱可塑性原料として使用され、3Dプリンターの溶融堆積モデリングに使用されます。顧客は、再生プラスチック環境意識の高まりを受けて、Reflow社はリサイクルプラスチックから作られた3Dプリンティング用プラスチックフィラメントを製造・販売している企業の1つです。

粉末セグメントは2番目に大きい。3Dプリンティング用プラスチックの特性には、柔軟性、高い剛性、耐熱性などがある。粉末は鮮やかな色も選択できる。しかし、多孔性が高いため、世界の3Dプリンティング用プラスチック市場では需要が抑制される可能性が高い。さらに、ハイエンドの3Dプリンターは粉末ベースのプラスチックを使用している。ポリアミド/ナイロンとアルミニドは、粉末状で3Dモデルを構築するためによく使用される。選択的レーザー焼結は、ポリアミド粉末から3Dプリント部品を製造するための最も好ましい技術の1つである。

地域分析

地域別に見ると、世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場は、ヨーロッパ、北米、アジア太平洋、およびLAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）に区分される。

北米が世界市場を席巻

北米は世界の医療用3Dプリンティングプラスチック市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）25.6%を示すと推定されている。医療用3Dプリンティングプラスチックの需要の大部分は、医療分野、特にインプラント、義肢、手術器具の製造における3Dプリンティング技術の利用拡大に起因しています。PLAフィラメントの利点としては、使いやすさ、印刷物の品質の高さ、そして医療を含む多くの分野における幅広い用途が挙げられます。北米市場の成長を牽引する主要因の一つは、米国における一人当たりの医療費支出（健康保険の形で）の増加です。

さらに、義肢、装具、手術プランナー、プロトタイプ、歯科機器の需要は今後数年間で増加すると予想され、予測期間中、北米の医療用3Dプリンティングプラスチック市場を牽引するでしょう。医療業界全体で3Dプラスチックプリンティングの採用率が高いことが、市場の成長を促進する可能性が高いです。さらに、主要メーカーの存在が、この地域における医療用3Dプリンティングプラスチックの需要を刺激すると予想されます。合併・買収の増加、研究開発投資の増加、事業統合、拠点移転が、主に北米における医療用3Dプラスチックプリンティングの需要を牽引しています。

欧州は予測期間中、年平均成長率（CAGR）26.1%で成長すると予想されている。欧州の医療用3Dプリンティングプラスチック市場は、製造基盤の拡大を目指し、継続的に大規模な研究開発活動に取り組んでいます。医療機器メーカーは、製造コストと在庫コストを削減し、規模の経済を実現できるため、3Dプリンティング技術の利用を拡大しています。さらに、主要な市場プレーヤーと多数の欧州生産拠点が、予測期間中の市場成長を牽引すると考えられます。マス・カスタマイゼーション、新たな機能、リードタイムの​​短縮、高速化が、欧州の医療用3Dプリンティングプラスチック市場の成長を促進すると予想されます。欧州は、2020年に数量と収益の両面で2番目に大きな地域市場であり、予測期間中もその地位を維持すると予想されます。

さらに、高齢者人口の増加と地域における慢性疾患の蔓延は、医療機器の需要を高め、市場の成長を促進しています。医療業界全体で3Dプリンティング用プラスチックの採用率が高いことに加え、医療分野への政府投資が増加していることから、予測期間中、欧州の医療用3Dプリンティング用プラスチック市場にプラスの影響を与えることが期待されます。

アジア太平洋地域は、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。2022年には、日本がアジア太平洋地域の医療用3Dプリンティングプラスチック市場を数量と収益の両面で牽引しました。この地域は、整形外科用インプラントや骨折固定など、様々な用途における製品需要の高まりによって成長しています。高齢化が進む日本や中国などの国々では、骨粗鬆症や変形性関節症の症例が増加しており、今後数年間、この地域の市場成長を促進すると予想されます。

総務省統計局によると、2019年の日本の高齢者人口（65歳以上）は前年比1％増の3589万人となり、総人口の28％を占めた。この傾向に加え、骨密度の低下、中高年患者における整形外科用インプラントの採用増加、生分解性インプラントや内固定器具の導入などが、予測期間における医療用3Dプリンティングプラスチックの需要を押し上げると予想される。