超聲刀的原理以及多種應(yīng)用場景
全球超聲刀市場2026年將達(dá)到 240 億人民幣,我國預(yù)計于2025年達(dá)到61.1億人民幣
近三年內(nèi)超聲刀典型事件(政策、投融資、上市等)
01
超聲刀的定義
超聲刀雖然叫刀,但是它并不是真的刀,而是一種高能量聚焦超聲儀器。超聲刀的工作原理是利用電致伸縮效應(yīng)或磁致伸縮效應(yīng),將超聲電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,通過變幅桿的放大和耦合作用,推動刀頭工作并向人體局部組織輻射能量,從而進(jìn)行手術(shù)治療。
超聲手術(shù)刀振動系統(tǒng)由壓電換能器、變幅桿、刀頭三部分組成:壓電片由預(yù)緊螺釘固定,將電源的電能轉(zhuǎn)化成振動機(jī)械能;變幅桿通過將超聲能量聚集到較小面積上來放大機(jī)械振動的位移或速度,其外形具有指數(shù)型、階梯型、懸鏈線型以及復(fù)合型等不同型式;刀頭輻射聲能,將人體組織切斷或乳化并利用負(fù)壓吸出體外。
目前超聲刀主要應(yīng)用于切割凝血(軟組織超聲刀)、切骨(超聲骨刀)、白內(nèi)障乳化(超聲乳化吸引刀)、肝膽腫瘤吸引(超聲乳化吸引刀)、吸脂美容(超聲乳化吸引刀)、清創(chuàng)(超聲清創(chuàng)刀)等。
在外科手術(shù)中,超聲刀是一種超聲波解剖裝置,用于破壞、分解或凝固組織,尤其是水或脂肪含量高的組織。該設(shè)備通過使其接觸的組織空化來工作,旨在同時切割和凝固長達(dá) 5 毫米的組織和血管。超聲波手術(shù)刀的主動刀片每秒振動 55,500 次,在與組織接觸時產(chǎn)生摩擦熱。由于這種摩擦熱,組織中的蛋白質(zhì)變性成一種稱為凝結(jié)物的粘性材料,以密封血管。因這種手術(shù)方式不易損傷周圍的血管神經(jīng)等,醫(yī)用超聲刀又被稱為"超聲切割止血刀"。
醫(yī)療機(jī)構(gòu)越來越多地采用超聲刀,主要用于微創(chuàng)手術(shù),以及醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的改善。超聲波手術(shù)刀越來越多地用于腹腔鏡和開放式普通手術(shù)、婦科手術(shù)、兒科手術(shù)、整形手術(shù)和泌尿外科手術(shù),以及暴露于特定的骨科結(jié)構(gòu),如關(guān)節(jié)和脊柱。當(dāng)在腹腔鏡下使用時,被手術(shù)刀破壞的組織通過抽吸從體內(nèi)移除。兩種代表性的超聲刀產(chǎn)品分別為軟組織超聲刀以及超聲骨刀。
軟組織超聲刀是以空化效應(yīng)和機(jī)械振動效應(yīng)為主,刀頭在超高的振動頻率下接觸組織蛋白,組織內(nèi)水分迅速汽化,蛋白氫鍵斷裂,蛋白質(zhì)變性凝結(jié),從而達(dá)到切割、凝閉和止血的作用。軟組織超聲刀主要用于腹部外科,并逐步在甲乳科、泌尿科等其他科室得到應(yīng)用。超聲骨刀以機(jī)械振動效應(yīng)為主,刀頭產(chǎn)生的幾十萬g重力加速度能夠瞬間將骨組織粉碎,其作用范圍僅有幾百微米,不會對臨近組織造成碎裂及損傷,從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)切割。超聲骨刀主要應(yīng)用于牙科和口腔額面外科,逐步擴(kuò)展到脊柱外科。
美容用超聲刀是唯一使用超聲波在皮膚表面以下看到的非手術(shù)性皮膚再生過程特別針對醫(yī)生在手術(shù)中應(yīng)用的深層基底組織。美容用途的超聲刀高強(qiáng)度定位聚焦于皮膚1.6-4.5mm毫米(筋膜層),通過同時發(fā)射600-1200發(fā)的超聲納波在聚焦時相互之間產(chǎn)生高頻摩擦,激起數(shù)千個熱凝結(jié)點(diǎn),瞬間會產(chǎn)生60~75度高溫。超聲刀產(chǎn)生的熱刺激,會使筋膜層細(xì)胞出現(xiàn)三個階段:1、細(xì)胞熱損傷;2、聚集自身能量修復(fù);3、生成新細(xì)胞。超聲刀的作用會造成輕微的皮下瘢痕,愈合的過程也會幫助皮膚“去舊換新”,所以超聲刀不易頻繁使用,間隔基本要在一年以上,一年一打都算是高頻率。
02
超聲刀國內(nèi)外現(xiàn)狀
(一)到2026年,全球超聲手術(shù)刀市場將達(dá)到310億人民幣
根據(jù)弗若斯特沙利文發(fā)布的數(shù)據(jù):以出廠價計算,全球超聲刀市場規(guī)模已由2016年的23.2億美元增長2020年的28.7億美元(192億人民幣),并預(yù)計于2025年達(dá)到46.3億美元(310億人民幣)。
普外科其中的細(xì)分市場之一,預(yù)計到分析期結(jié)束時將以 7.1% 的復(fù)合年增長率增長,達(dá)到 91億人民幣。在對COVID大流行及其引發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)的業(yè)務(wù)影響進(jìn)行全面分析后,泌尿科和婦科部門被重新調(diào)整為未來7年以6.4%的復(fù)合年增長率增長。該細(xì)分市場目前約占全球超聲波手術(shù)刀市場 29.8% 的份額。
▲全球超聲刀的主要競爭者
(二)我國超聲刀市場規(guī)模激增,采集加速國產(chǎn)替代
根據(jù)觀研報告網(wǎng)的《中國超聲刀行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預(yù)測報告(2022-2029年)》顯示,我國超聲刀市場規(guī)模已從2016年的10.22億人民幣增長至2021年的25.13億人民幣,年復(fù)合增長率高達(dá)19.71%。根據(jù)派爾特醫(yī)療招股書,我國超聲刀市場(出廠價計算)由2016年的10.2億人民幣增長至2020年的20.1億人民幣,并預(yù)計于2025年達(dá)到61.1億人民幣。其中,國產(chǎn)品牌市場增速明顯,2016-2020的年復(fù)合增長率高達(dá)102.1%。
雖然我國超聲刀行業(yè)市場規(guī)??焖贁U(kuò)張,但因超聲刀行業(yè)門檻相對較高,現(xiàn)階段我國超聲刀市場仍由國外企業(yè)占據(jù)主要地位。據(jù)悉,目前超聲刀市場上,強(qiáng)生(愛惜康)、美敦力(柯惠)、奧林巴斯等跨國企業(yè)占主導(dǎo)地位,其中強(qiáng)生占據(jù)了絕對優(yōu)勢,在主要市場占比均在90%以上,在國內(nèi)市場占比超過60%。
近年超聲刀典型事件一覽
2022年3月,深圳公共資源交易網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于公布超聲刀頭及預(yù)充式導(dǎo)管沖洗器集中帶量采購中選結(jié)果的公告》。據(jù)《公告》披露,超聲刀頭參與報名的企業(yè)共35家,報名產(chǎn)品58個注冊證,涉及中選企業(yè)27家,共計38個注冊證,覆蓋全部市場主流產(chǎn)品,平均降70.11%,最高降93%;預(yù)充式導(dǎo)管沖洗器平均降68.25%,最高降77.10%。16個省市參與了此次聯(lián)盟集團(tuán)帶量采購,也是繼2021年5月廣東省發(fā)布的省際聯(lián)盟超聲刀頭帶量采購文件之后新的實(shí)施。
2022年3月,逸思醫(yī)療宣布其超聲刀系統(tǒng)先后在沙特阿拉伯、埃及、新西蘭和菲律賓等國家獲得醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證,在菲律賓還同時取得了第一代腔鏡吻合器的產(chǎn)品注冊證,這是逸思醫(yī)療在堅定推進(jìn)市場國際化戰(zhàn)略方面取得的新進(jìn)展,有望進(jìn)一步擴(kuò)大公司在全球的品牌影響力。至今,逸思醫(yī)療已經(jīng)先后在美國、歐盟、中東、巴西等國家和地區(qū)共取得了100多張國際注冊證,并已經(jīng)進(jìn)入全球50多個國家和地區(qū)市場。
2022年1月,藍(lán)帆醫(yī)療自主研發(fā)、設(shè)計的蒂福銳?超聲軟組織切割止血系統(tǒng)獲得NMPA批準(zhǔn)上市。隨著全新超聲能量外科產(chǎn)品的加入,藍(lán)帆外科已構(gòu)筑齊全微創(chuàng)外科手術(shù)的主流產(chǎn)品管線,完成第一階段的產(chǎn)品布局目標(biāo),同時也標(biāo)志著藍(lán)帆醫(yī)療自2020年布局微創(chuàng)外科板塊,成立微創(chuàng)外科事業(yè)部之后研發(fā)管線邁入收獲期。
2021年10月,微創(chuàng)?圖邁?自主研發(fā)的圖邁?腔鏡手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)在甘肅省人民醫(yī)院成功完成了兩例高難度臨床試驗手術(shù)——胸外科右肺下葉切除術(shù)及普外科遠(yuǎn)端胃癌根治術(shù),手術(shù)分別由胸外科茍云久教授團(tuán)隊和普外科馬云濤教授團(tuán)隊順利完成。微創(chuàng)?機(jī)器人平臺成功整合國產(chǎn)超聲刀等能量器械,保障了機(jī)器人輔助普外科手術(shù)的順利開展。
2021年10月,世格賽思自主研發(fā)的超聲軟組織切割止血設(shè)備(超聲刀)獲得NMPA批準(zhǔn)上市。世格賽思是國內(nèi)少有在微創(chuàng)手術(shù)器械產(chǎn)線全面布局的公司,產(chǎn)品涵蓋手術(shù)過程中的一系列微創(chuàng)產(chǎn)品,如超聲刀、腹腔穿刺器、血管結(jié)扎夾子、腹腔鏡用直線吻合器等,其核心材料抗疲勞鈦合金、核心部件換能器及核心算法具備完全的自主知識產(chǎn)權(quán),成立至今已申請國內(nèi)外專利60余項,其中發(fā)明專利20余項,國際發(fā)明專利2項,授權(quán)專利30余項。
2021年8月,康橋資本宣布完成投資超聲刀企業(yè)北京安和加利爾。本次投資代表了康橋資本對安和在超聲刀領(lǐng)域的高度認(rèn)可,對優(yōu)秀國產(chǎn)品牌的長期看好和支持。北京安和加利爾科技有限公司成立于2012年,專注于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超聲手術(shù)刀系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。
2021年5月,以諾康自主研發(fā)的超聲軟組織切割止血手術(shù)設(shè)備,獲得ANVISA(巴西醫(yī)療器械管理局)認(rèn)證。同年1月,獲得KFDA(韓國食品藥品監(jiān)督管理局)認(rèn)證。這是以諾康繼2019年8月獲超聲刀歐盟認(rèn)證,2020年8月獲中國藥監(jiān)局第一個與國際大公司對標(biāo)對等的閉合5毫米血管注冊證后,再次獲得兩大海外認(rèn)證。海外自主持證,這對于以諾康超聲軟組織切割止血手術(shù)設(shè)備全球市場份額的增長,增加了更多的靈活性和自由度。
2021年3月,上海圣哲醫(yī)療完成1億元A輪融資,由啟明創(chuàng)投領(lǐng)投,泰福資本及若干原有股東跟投。圣哲醫(yī)療計劃將本輪融資資金用于加速能量外科產(chǎn)品及市場布局。圣哲醫(yī)療創(chuàng)立于2017年,核心團(tuán)隊由由海歸博士、知名跨國企業(yè)管理人員、知名跨國企業(yè)資深工程師及國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)精英組成,是國內(nèi)醫(yī)療器械領(lǐng)域為數(shù)不多的曾在跨國企業(yè)中成功開發(fā)出在全球上市的產(chǎn)品的團(tuán)隊。
2020年11月,北京厚凱醫(yī)療完成超億元人民幣C輪融資,由高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投,高科新浚跟投,浩悅資本擔(dān)任獨(dú)家財務(wù)顧問。本輪融資主要用于技術(shù)研發(fā)和推進(jìn)公司銷售渠道建設(shè)及海外營銷網(wǎng)絡(luò)搭建,并進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能。厚凱醫(yī)療于2010年成立,是一家專注于微創(chuàng)外科手術(shù)器械研發(fā)的公司,產(chǎn)品主要是可用于開放手術(shù)或微創(chuàng)手術(shù)的超聲外科手術(shù)刀。
2020年10月, 賽諾微醫(yī)療科技自主研發(fā)制造的高端外科能量產(chǎn)品—SoniCure? SC100超聲軟組織切割止血設(shè)備經(jīng)NMPA權(quán)威審評,正式獲批國家三類醫(yī)療器械注冊證。SoniCure? 超聲刀系統(tǒng)在國內(nèi)的正式上市是賽諾微成立五年來的又一里程碑。
2020年5月,逸思醫(yī)療完成1.5億元人民幣的B+輪融資,由浦東科創(chuàng)投、博遠(yuǎn)資本以及廈門建發(fā)聯(lián)合投資,管理層與老股東會名屋跟投。公司將持續(xù)加大研發(fā)投入和市場拓展,保障中后臺的基礎(chǔ)建設(shè)及人才引進(jìn)。逸思醫(yī)療成立于2011年11月,是專注于腫瘤微創(chuàng)外科高端醫(yī)療器械研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的高科技公司,致力于提供完整的腫瘤微創(chuàng)外科手術(shù)解決方案,是國家高新技術(shù)企業(yè)、工信部和上海市品牌培育示范單位。
2020年7月,福建曾對超聲刀進(jìn)行帶量采購,平均降幅為40.77%。2021年11月,廣東等16省聯(lián)盟對超聲刀進(jìn)行集采,預(yù)采購數(shù)量約44萬把,并設(shè)置了最高限價,不超過2500元。今年年初,省際聯(lián)盟超聲刀頭帶量采購由深圳發(fā)出。采購規(guī)模和集采成果覆蓋了50%以上的中國市場和人群。此次超聲刀頭集中帶量采購降價成效顯著,平均降價70.11%,最高降93%,多款刀頭價格低至幾百元。另外,參與此次集中帶量采購的超聲刀頭,主流的進(jìn)口產(chǎn)品與國產(chǎn)產(chǎn)品均中選,中高端刀頭全部中選,保證了超聲刀頭的品質(zhì),同時讓用戶擁有更多的選擇權(quán)。
隨著超聲刀進(jìn)入更大體量的集采,以及更多資本入局支持國產(chǎn)品牌,我國國產(chǎn)超聲刀將有望實(shí)現(xiàn)放量和“彎道超車”。