比亞迪為什么要造超聲骨刀?
王傳福說,“比亞迪是一家有責任的企業,我們的使命,就是用技術創新,來滿足人們對美好生活的向往。”這句話,就是比亞迪為什么,要跨界造超聲骨刀的原因,也是比亞迪市值突破萬億元的秘訣。
超聲骨刀,是一種新型的手術器械,使用的時候,讓刀頭以每秒55000次的超高頻率震動,產生高強度的聚焦超聲,用來切割牙齒、骨骼等堅硬的人體組織。
在這么高頻的震動之下,即便是人體內最堅硬的牙齒,也可以輕易地粉碎。并且,超聲骨刀還有一個神奇的特性,它可以精確地切割骨骼,卻不傷及其他的組織。這是因為人體組織結構的不同,神經、肌肉、血管等組織比較柔軟,對超聲骨刀高頻震動反而沒什么感覺。而且,超聲骨刀還可以針對人體不同部位的骨骼,調節頻率,更有針對性地進行粉碎、切割。所以,超聲骨刀擁有傷口小、止血快、疼痛感輕等諸多優勢。
憑借這些優勢,超聲骨刀一經推出,就大受歡迎,在牙科手術、骨科手術乃至脊柱微創手術中,都開始取代傳統手術工具。
但超聲骨刀也有一個不足之處,那就是價格比傳統骨刀要高得多。
造成超聲骨刀價格高昂的原因,除了超聲骨刀結構更加復雜、精密之外,還與歐美在這一領域的壟斷有關。
超聲骨刀被美企壟斷
超聲骨刀的最初設想形成于20世紀80年代。目的有三:一是實現微米級的精確切骨,減少不必要的骨損失;二是利用超聲空化效應止血和清除工作區的骨屑,創造一個視野清晰的手術工作區;三是在切骨時保護黏膜、血管、神經等軟組織。
全球第一把超聲刀是由美國強生生產,后續強生迅速占領全球市場,也正因為如此,強生常年在國內超聲刀市場占據超過80%的市場份額,處于絕對的壟斷地位,國內企業市場份額占比不到10%。因為壟斷,一把超聲骨刀,它們更是賣出了4000-8000元的高價。
中國擁有14億的龐大人口,對超聲骨刀的需求非常高,超聲刀市場規模由2016年的1,022百萬元增加至2020年的2,008百萬元。同時數據顯示,2017年,中國超聲手術刀的需求量為2034臺(主機),其中三級醫院超聲手術刀的需求量占比為76%,縣級醫院超聲手術刀的需求量占比為22%。2020年超聲手術刀主機的需求量為2782臺。2020年中國超聲刀滲透率為1.1%,美國則達27.0%,隨著滲透率的提升,未來還有很大的增長空間。可以說美企的強勢壟斷,也導致了我們被卡脖子。
超聲刀領域的競爭壁壘實則為刀頭的材料,以及材料的加工工藝。,因我國基礎材料學科相對國外還是有差距,刀具的選材,加工都是需要進一步攻克的難題,刀頭的加工工藝直接影響到超聲刀設備的輸出頻率,進而影響臨床切割效果。其次主機設備的配套研發也要跟上,例如高品質的換能器、超聲發生器,需要這些核心配件再加上軟件算法的的配合,刀頭才能更好的工作。
但是,造超聲骨刀,并不是一件容易的事情。
超聲骨刀的技術難點,集中在幾個方面。
第一個就是材料工藝上,想要讓刀頭承受住,每秒幾萬次的超高頻震動,普通的材料都無法勝任,只有用鈦合金制成的刀頭才夠用。但是,鈦合金的先進加工技術,一直掌握在美國企業手中,國內廠商的技術實力很有限。除此之外,超聲骨刀還使用了,壓電陶瓷材料。而這一領域,更是美國和日本的強項,美日組成的科技聯盟,掌握了全球近50%的市場份額。
第二個,就是超聲骨刀中的電氣元件,超聲骨刀需要把電能,轉化為刀頭震動的機械能,再轉換成超聲波。這些轉化,需要通過換能器和超聲發生器來實現,在這些電子設備上,國內與美國,也存在較大差距。
第三個,就是對超聲骨刀整體架構的整合,這一方面,甚至可能是我們與國外差距最大的地方。別看只是一把小小的骨刀,它的內部,其實包含了先進材料、復雜電氣元件以及能量轉換,幾乎囊括了精密制造業的方方面面,是一個非常復雜的系統工程。想要將這么多部件整合到一起,甚至實現優化,是一件難度非常高的事情,沒有足夠的技術研發、多年的經驗積累,想要追趕上國際先進水平是很困難的。
比亞迪跨行反制
而比亞迪目前就正在攻關超聲骨刀,早在2020年的時候,比亞迪汽車工業業務新增消毒液、醫療器械研發,
比亞迪對超聲骨刀領域的突破,主要體現在產品架構方面。現有技術的超聲骨刀手柄一般是外接水路或在換能器側面進水作為水路,以便手術時超聲骨刀可以沖洗創口及產生水的空化作用,但因是外接水路或在換能器側面進水,操作時不是很方便。同時,部分換能器不是從其側面進水,而是尾部連水管或直接連接超聲骨刀手柄外殼,導致握持時,震動手感明顯,能量損失大,能效較低。
還有部分以換能器前桿本身為注水管路,前后連接,同樣會產生手柄后部重量大,難以調整,工作時震感明顯,能效較低。同時,現有技術的超聲骨刀易產生漏水及短路,整體密封效果差,且在蒸煮消毒時難以保證安全。
而比亞迪通過換能器端部懸空的設計,使超聲骨刀的重量分配變得更加平衡。并且在換能器的內壁上還添加了多個彈性密封圈,這樣一來就減少了超聲骨刀漏水短路的風險。
可以說,比亞迪的出現,讓我們看到了反制的可能性,一旦高質量的國產超聲骨刀加入競爭市場,那么到時候超聲骨刀的價格就肯定會下降,到時候利好的就會是普通百姓。
當然,除了比亞迪之外,其他的國內廠商也在發力,比如清華大學,1990年,清華超聲研究中心成立,開始研發超聲醫療儀器。1990年-2006年,清華超聲研究中心陸續研發出超聲骨科手術儀、超聲吸引刀、超聲止血刀等創新產品,并發表了多篇重磅論文。國內超聲骨刀領域的企業高管,大多來自于清華大學,也希望我們可以盡快打破美企的壟斷。
超聲刀市場規模快速擴張
全球超聲刀市場規模巨大。弗若斯特沙利文發布的數據顯示,以產品出廠價計算,全球超聲刀市場規模已由2016年的23.2億美元增長至2020年的28.7億美元,并預計于2025年達到46.3億美元。
弗若斯特沙利文數據還顯示,我國超聲刀市場規模已從2016年的10.22億元增長至2021年的25.13億元,年復合增長率高達19.71%;其中,國產品牌市場規模增速較快,已從2016年的0.12億元增長至2021年的3.59億元(詳見圖)。
雖然我國超聲刀市場規模正快速擴張,但因該行業技術門檻相對較高,現階段我國超聲刀市場份額主要由外資品牌占據。目前,強生旗下的愛惜康、美敦力旗下的柯惠以及奧林巴斯等跨國企業產品在我國超聲刀市場占據主導地位。值得關注的是,在政策的支持下,國內相關企業有望迎來良好的發展機遇。
集采助推進口替代
近年來,隨著醫用耗材集中帶量采購改革的不斷推進,超聲刀集采已覆蓋許多省份,且中選產品價格降幅明顯。
2020年7月,福建省開展了一批醫用耗材集中帶量采購,其中超聲刀類醫用耗材中選產品平均降幅達40.77%。
2021年11月,廣東、山西、內蒙古等16個省市組成的集采聯盟開展超聲刀頭集中帶量采購。此次集采的預采購數量約為44萬,并設置了產品最高限價(2500元),涉及中選企業27家,產品中選率高達77.14%。中選產品平均降價70.11%,最高降幅達93%,低于1000元的超聲刀頭中選產品有20個,其中多款刀頭價格低至500元,最低價為450元。值得關注的是,大部分國產品牌在此次集采中表現積極,致力為國產產品拓寬市場道路。
相信隨著超聲刀集采的深入推進,以及更多資本入局支持國產品牌發展,國產超聲刀將實現進一步放量,國產品牌有望迎來彎道超車的機會。
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