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国产超声刀研发现状分析

嘉峪检测网        2022-02-23 12:50

超声刀是一种在国内逐渐兴起的、新型的超声能量外科手术器械,主要用于软组织的切割与血管的凝血闭合,因其在使用过程中切割与止血效果好,人体组织没有电流干扰,逐渐代替高频电刀与传统切割手术器械。超声刀属于高价值医疗器械耗材,利润率较大,目前国内超声刀上百亿元的市场,主要由强生、美敦力、奥林巴斯等外企占据。国内企业如速迈医疗、厚凯医疗、瑞奇外科等几十家企业也看中了这个香饽饽,加紧研发、注册国产超声刀。时至今日,数量众多的国产超声刀也陆续上市,抢占了外企一定的市场份额,甚至逼迫强生等医疗器械巨头大幅降价。强生ACE系列刀头市场价格5000元左右,新款HAR系列刀头价格则到了2000元以内,降价幅度超过50%。虽然成绩斐然,但是不得不承认,国产超声刀质量相较外企,还是有很大差距,主要表现在主机故障、换能器频率阻抗不稳定、刀头故障等,其中刀头最主要的故障就是断刀。国产超声刀断刀率远远超过国外竞品,不仅是国内研发水平与加工配套实力弱一些,更重要的是国内超声刀企业的研发思路出现了问题。

 

关于超声刀研发,绝大部分企业处于第一阶段,不管后续会不会量产,先快速组装然后送检拿证,这是目前国内医疗器械行业最常见的做法。他们认为自己公司的护城河就是那张比较难取得的注册证,而不是自己的研发投入与技术创新。企业这样做可能是迫于投资人的压力,也可能是靠拿证去提高企业估值然后融资,或者仅仅是给自己的公司装点门面,彰显所谓的“技术储备”。

 

少部分企业能够进一步,迈入第二阶段,开始投入精力做研发,但是仅仅重视主机与换能器的研发。极少企业迈入第三阶段,即注重刀杆本身的研发,这主要是因为国内企业往往只做能看得见部分,包括产品外形、电路设计与机械传动结构等方面,对于最关键的刀杆方面的技术普遍认识不足。钛合金刀杆相关的技术包括,材料制作技术、加工工艺、热处理工艺、材料强化工艺等,而刀杆断刀或出现故障最直接的原因可能就是这方面的问题。超声刀企业喜欢自己做主机与换能器,把刀杆的加工与配套处理、包胶等工序全权外包给加工厂,而这些加工厂只是按图加工,没有研发实力,这其实是最大的研发短板,也是国产超声刀质量不如外企的关键所在。强生等外企对刀杆本身其实非常看重,为匹配超声特性,他们会投入大量资金、数年时间在刀杆材料、加工工艺、热处理工艺、强化工艺等方面做深入研发。仅从刀杆材料这一项就可以看出,据我们分析,这种料的状态不同于常见的任何钛材,具有“明显的”、“刻意的”研发痕迹,这些看不见的地方其实是强生最核心的竞争力与护城河。

 

对于超声刀刀杆材料,国内超声刀企业认为选用大家都用的进口料即可,这会面临几个问题:(1)进口料本身是做医疗植入或者军品用,并不能完美匹配超声工况,与强生刀杆料还是有所区别,国内企业较高的断刀率可能与此有关;(2)价格昂贵,约1000元/kg,单个刀杆物料成本超60元;(3)国内企业对材料性能不了解,缺乏完善的材料入厂复验制度,致使单次进口量大,若某批次质量不好,则损失较大;(4)进口周期长,需要囤料。开发国产料是大势所趋。

 

目前仅有少数几个单位具有研发超声刀刀杆材料的能力。超声刀刀杆材料国产化研发难点主要在于以下几个方面:(1)难以还原强生刀杆原材料的原始力学性能参数,只能参考化学成分与几个常见参数;(2)国内企业仅仅从结构形状上去调声学参数,尚未完整建立起声学参数(频率、阻抗、品质因数等)与材料性能参数之间的对应关系;(3)钛合金材料研制需要考虑熔炼、锻造、轧制、热处理等多个工序的协调处理,难度较大,周期较长;(4)钛合金小批量材料试制,与单次投料较大之间的矛盾比较突出。

 

钛合金刀杆是超声刀核心零部件,企业应该针对材料制作工艺、热处理工艺、加工工艺、材料强化工艺等方面开展深入研发。这些肉眼看不到的优化改进,是提高超声刀产品质量的关键,也是企业的技术壁垒与核心竞争力。超声刀行业后来者,应该吸取经验,提高研发起点,这样才能具有较好的竞争力。

 

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