引言：因意外骨折或退行性关节病受苦受难的患者关节发生疼痛或丧失活动能力时，若保守治疗无法有效缓解疼痛及恢复关节日常功能，人工关节置换术就成为了一个立竿见影的治疗选项。从应用的角度看，全球人工关节市场分主要为膝关节、髋关节人工关节、肩关节等。应用于人工关节的材料主要有：金属合金、高分子聚乙烯、特种陶瓷这几大类材料。下文将对人工关节市场及相关材料，特别是极具潜力的氮化硅生物陶瓷材料做简单分析。

图1 退行性关节病常见部位，人工关节产品主要包括髋关节、膝关节、肩关节、肘关节、桡骨小头和单髁关节等

25亿美元市场，人口老龄化及肥胖是主导

根据调研网站“RESEARCH AND MARKETS”一个调研报告资料显示，“全球的人工关节市场2016年的估值为17.13亿美元，预计到2025年将达到25.31亿美元到2025年将达到25亿美元。从2015年的市场应用数据看，膝部人工关节占有市场份额最大。因全球化的人口老龄化越演越烈，骨关节炎和类风湿性关节炎的发病率上升极大力地推动了全球人工关节市场增长，此外全球肥胖人口数量迅猛上升会也会增加膝关节和髋关节置换手术的需求，进一步推动了全球人工关节市场规模。”

图2人工关节市场调研报告网页截图

视角回到国内人工关节市场，我国人口基数大、老龄化人口增长快，随着人均可支配财富的增加及医疗事业的发展进步，人工关节应用有逐年增多的趋势。根据中国国家统计局资料显示，“2017年中国老年人口进一步增长， 65岁以上老年人口占比飙升至11.4%，达到15831万人”。据公开资料显示，老年人口中约有1/2患有不同程度的关节病，假设这其中需要手术的占比3%，则需要手术的人口人数多达230万例，假设每例人工关节材料费5万，人工关节材料的市场容量接近1000亿人民币。而实际做手术的与需要做手术的比例大概是1比10，推算出做手术的大约为23万例，因此我国人工关节材料的市场实际需求约为100亿人民币左右。随着医疗事业进步及材料制备技术的升级，关节置换手术成功率及假体稳定性上升，相信选用关节置换手术治疗的患者比例会稳步上升，相信会刺激未来几年的市场需求。

图3人口老龄化将大力推动人工关节市场

人工关节材料及后起之秀“氮化硅生物材料”

目前应用于人工关节的材料主要有金属合金、高分子聚乙烯、陶瓷三大类材料，以最常见的人工全髋关节接合面的材质为例说明，现今的人工全髋关节假体材料主要有如下三大类：1、金属球头＋聚乙烯内垫；2、陶瓷球头+聚乙烯内衬的组合；3、陶瓷球头+陶瓷内衬的组合。另金属+金属摩擦界面可产生大量金属磨损颗粒，引起机体不适已经停止使用。因为材质不同，三种假体的机械磨损寿命有差别，其中金属-聚乙烯假体假体最便宜但耐磨性最差；陶瓷-高交联聚乙烯界面的比陶-陶界面关节便宜，但关节耐磨性比陶瓷-陶瓷界面差一些；陶-陶界面造价最高，但耐磨性能优秀，使用寿命较长，特别是对于年轻患者而言更适宜选择陶-陶界面关节。

图4金属材料、高分子及陶瓷人工关节材料对比

用于陶瓷关节的陶瓷种类主要有：氧化铝陶瓷（俗称黄陶），氧化锆陶瓷（俗称白陶）和氧化锆增韧的氧化铝陶瓷（俗称粉陶）。黄陶的主要问题在于其韧性低，从而容易破碎。而白陶韧性比黄陶好，但其氧化锆的性能老化会引发微观裂纹或宏观裂纹从而使材料力学性能显著下降是一个大大的缺陷。粉陶是黄陶的升级产品，尽管氧化锆增韧的氧化铝陶瓷(ZTA)相比前两者韧性及稳定性都有较大的提升，但依然不能逃脱材料在人体复杂生理条件下的老化现象。

作为新一代生物陶瓷材料，氮化硅材料相比于当前广泛使用的氧化物陶瓷而言，除了具备陶瓷材料应的优秀品质以外，其还具有良好的抗感染能力、显影能力及更加优秀骨长上和骨长入能力，此外氮化硅作为一种化学稳定材料，不存在氧化锆陶瓷的老化问题可以让假体材料在复杂的生物体内表现的更为稳定。综合各种因素，氮化硅陶瓷材料应是比目前理想的生物陶瓷材料更为理想的生物材料。下面是一个关于氮化物生物材料介绍的一个小视频。

小视频：氮化硅生物材料先行者Amedica

 “氮化硅陶瓷人工关节植入物研发及产业化项目”合作信息

近年来，我国医疗器械行业的投资并购活动非常活跃，无论是交易数量还是交易金额都明显增加，甚至很多传统外贸企业也有意跨界转型投资医疗器械行业。《中国制造2020》、“十三五”规划建议等重要文件都明确将高性能医疗器械列为重点发展产业，未来我国医疗器械行业发展将会提速。

图5 项目持有方“氮化硅陶瓷人工关节材料样板”

氮化硅材料具有出色的物理及化学性能，在许多工业领域得以重用，例如氮化硅轴承，切割刀具，电子材料，但其在生物陶瓷领域还属于一个比较新的应用领域。作为新一代生物医用型陶瓷材料，氮化硅陶瓷各项指标都非常符合人体骨骼植入物的需求，其未来的经济效益和社会效益都将十分可观。尽管氮化硅生物材料前景看好，但陶瓷关节植入物属于受国家高度监管的第三类医疗器械需要通过比较上的临床试验后才能面世，目前也有企业正在布局该类产品，但市面未有国产氮化硅陶瓷关节材料。在全球范围医用氮化硅陶瓷生厂商也仅Amecida拥有FDA批准的氮化硅产品及人体植入案例。

近日，有朋友带着他的“氮化硅陶瓷人工关节植入物研发及产业化”商业项目找到粉体圈希望寻求合作伙伴，如果你持有“氮化硅陶瓷人工关节植入物”的相关技术想要参与项目或者想要投资该项目，可以在下方留言您的联系或者直接联系小编：17328213296。

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粉体圈 作者：小白