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市场研究

激光技术医疗应用和产业发展分析

来源:顾瑛,邱海霞 ,李步洪 ,马辉2023-05-11 我要评论(0 )   

本文针对激光技术医疗应用主题,重点从实际应用和产业链的视角出发,梳理我国激光技术在临床治疗、诊断和产业化方面的发展现状、前 景趋势和存在问题。01—激光治疗技术...

本文针对激光技术医疗应用主题,重点从实际应用和产业链的视角出发,梳理我国激光技术在临床治疗、诊断和产业化方面的发展现状、前 景趋势和存在问题。





01



激光治疗技术


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  1. 强激光治疗

    强激光治疗是利用激光的光热效应,对生物 组织进行凝固、汽化或切割来达到消除病变的目的。


强激光治疗具有出血少、操作定位精确、非接触、无菌、对周围组织 损伤小等优点,已经广泛应用于眼科、皮肤科、泌尿外科、消化科、 口腔科、耳鼻喉科等多种科室。

随着眼科、精准治疗等医学需求带动以及手术机器人技术的迅猛发展,医用超快激光器等新型强激光有望成为较大的产业规模,为某些难治性疾病的治疗提供一种新的手段。以超快激光为代表的前沿激光技术(如皮秒激 光、飞秒激光)具有更高选择性、更精准切割等特点,逐渐在医疗应用和生命科学中显示出了应用潜力。飞秒激光在透明生物组织中可以无衰减地 传输到聚焦点,对周围组织热损伤小且切割精度高。 与传统治疗手术和其他激光手术相比,飞秒激光手 术具有更高的准确性、安全性和稳定性,被视为相 对完美的临床眼科治疗方法

2.光动力治疗

PDT 是继手术、化疗和放疗之后形成的一种治疗肿瘤的新型微创疗法。在 PDT 过程中,光敏剂 在特定波长激光的激活下出现了一系列光物理化学 反应,产生具有生物毒性的活性氧物质来杀伤靶组织,进而实施靶向治疗 。与传统治疗手段相比, PDT 具有选择性高、微创、可重复使用、无耐药性、 能最大限度保留组织和器官完整性等优点 。


随着对 PDT 作用机制研究的不断深入,目前 PDT 的 适应症已从起初的肿瘤治疗逐渐拓展到肿瘤靶向 PDT、血管靶向 PDT、微生物靶向 PDT 三大治疗 领域,在恶性肿瘤及癌前病变、难治性微血管病变 (如老年性眼底黄斑变性、鲜红斑痣、胃窦血管扩 张等)、难治 / 耐药性微生物感染等方面具有良好的 应用前景。

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3.弱激光治疗 

LLLT 又称低强度激光治疗或光生物调节治疗, 是指激光作用于生物组织时不造成不可逆的损伤, 但刺激机体产生一系列的生理生化反应,对组织或 机体起到调节、增强或抑制作用来达到治疗疾病的 目的 。

LLLT 的最大特点是患者无创无痛, 其功率密度通常为毫瓦量级。自 20 世纪 70 年代 起,LLLT 临床应用在东欧、苏联和我国较为广泛。随着半导体激光器的发展,包括红光和近红外光在 内的多种波长激光被用作 LLLT 治疗光源,用于内 科、外科、妇科、儿科、眼科、耳科、口腔科等 临床科室的 300 多种疾病治疗,对促进伤口愈合、 疼痛缓解、炎症消退、组织再生、肌肉疲劳缓解 等具有良好功效。


02

激光监测技术

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基于发光二极管(LED)光源的医学监测技术, 因其能够监测血糖、血氧等重要生理指标而逐步兴 起。相比于 LED 光源,激光光源具有更好的光学 特性,能够提供全新的无损、精准监测手段:实现 微创或无创监测,兼具高灵敏度、高选择性和长期 稳定性,显著提高医学监测结果的精准性。

随着医学治疗模式的转变,“医院治疗 + 家庭健康监护” 模式将是发展潮流,而精准激光监测技术正在成为 医学监测设备的重要发展方向。在高灵敏激光健康监测方面,基于呼吸气体、 尿液和血液等的激光监测技术是未来发展重点。 

在微型化激光健康监测方面

①发展便携式激 光监测技术,将激光监测系统进行小型化和集成化 处理,如便携式血糖血压检测仪;

②开发可穿戴激 光监测技术,设计适合人体穿戴的激光监测设备, 如可穿戴智能激光监测手表;

③发展内窥式激光监 测技术,将开展分子、细胞和组织层次检测的激光 技术与目前成熟的内窥镜技术相结合,用于体内组 织的实时监测。 

在智能化激光健康监测方面

①发展基于大数 据的激光监测功能,人工智能技术将成为自动化处理与分析生物医学大数据的有力工具;

②针对动态 医学检测需求,发展体积小、重量轻、电压和功耗 低的激光光源,提高诊断激光器的物理指标及设备 续航性来满足用户体验要求;

③未来的激光诊疗方 法朝着植入式方向发展,探索微纳激光等新型激光 器的生物相容性、可降解性。


03



我国激光医疗产业发展态势


(1)我国激光医疗产业以中小型民营企业为主, 日益成为创新创业较为活跃的市场领域。 


(2)我国激光医疗产业正由国内销售转向全球 市场,特别是在“一带一路”倡议的带动下,越来 越多的国内激光医疗器械企业取得了美国食品药品 监督管理局(FDA)、欧洲统一(CE)医疗资质, 出口份额稳步提高。 


(3)随着我国注册人制度的实行,认证和生产、 研发和制造逐步分离,第三方制造成为发展趋势, 未来将会在激光医疗产业集中地区形成规模化的产 业集群。


(4)随着我国医疗改革推进、居民消费升级、 生活品质提高,国内医疗市场对于高品质的激光医 疗器械的需求更为强烈




04



我国激光技术医疗应用面临的问题


(1)激光医学尚无二级学科。虽然激光医学具 有技术性强、综合性高、覆盖领域广、临床应用普 遍等诸多特点,但由于缺乏明确的学科属性,使得 我国教育体系中始终未能建立与激光医疗相对应的 二级学科方向,从而导致专业人才缺乏、学科发展 滞后。


(2)产业集中度不高。目前国内约有 200 家激 光医疗器械企业,以中小民营企业为主;除了数家 新三板企业,没有主板上市公司;多数公司仅经营 1~2 种激光医疗产品,生产集中度低。 


(3)产业结构不合理。国产激光医疗产品集中 在价值链的中低端,而高技术含量、高附加值产品 极少,产品因同质化和规模小而导致的薄利现象突 出;众多企业停留在相互仿制阶段,缺乏原始创新 和自主创新的能力与意愿。 


(4)“产学研”结合未成规模。激光医疗产业 资源未能与强大智力资源、丰富临床资源进行充分 结合,“产学研”结合中的企业主体明显缺失,造 成研究和市场脱节,已有资源优势难以在产业层面 体现出来。 


5)国内激光医疗设备上市周期过长。我国 医疗器械上市周期平均为 3~5 年,而美国、欧盟 等发达国家和地区的医疗器械上市周期一般仅为 1~2 年。 




05



对策建议

(一)设置“激光医学”二级学科

随着激光医学 019 中国工程科学 2020 年 第 22 卷 第 3 期 与临床医学的逐渐融合,当前的医学院校人才培养 模式已难以匹配国家对激光医疗高级专业人才的鲜 明需求。建议在临床医学一级学科下,设置“激光 医学”二级学科,构建完整的本科 – 硕士 – 博士培 养体系,这是促进“医工”交叉融合、保障我国激 光医学长远发展的重要措施.

(二)建设激光医学科技创新平台 

以重点和特色临床医院为依托单位,集中高等 院校、科研院所、高新企业的各自优势,组建国家 级激光医疗临床转化工程研究中心。中心将区别于 相关光电类的国家级重点实验室,而以临床实际需 求为牵引,聚集国内优势研究力量,注重与企业进 行密切合作以推动产业化发展,重点攻关激光诊断、 激光治疗和激光监测涉及的核心关键技术,助力我 国激光诊疗技术的临床转化、示范和推广。

(三)扶持激光医疗器械相关产业

面向激光医疗产业园区和激光医疗器械第三方制造平 台,给予土地、资金、税收、人才等方面的政策支 持并保持连续性;提供与产业发展相配套的财务和 法律公共服务,推行公共资源的共享和高效使用。


本文改写自顾瑛,邱海霞  ,李步洪  ,马辉等发表的 《我国激光技术医疗应用和产业发展战略研究》 一文


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