市場概要
世界の人工臓器およびバイオニクスの市場規模は2022年に343億米ドルとなり、2023年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）9.3％で成長すると予測されている。人工臓器・バイオニクス市場の主な促進要因は、移植件数の増加とドナーを待つ人々の増加である。また、米国では10分に1人の割合で移植待機者が増えており、その結果、人工医療機器の需要が高まっている。
COVID-19パンデミックは未曾有の健康危機として発生し、人工臓器・バイオニクス市場に悪影響を与えた。コロナウイルスの大流行は世界中の数百万人に影響を及ぼし、重大な死者、疾病負担、経済的不安定をもたらした。大量の患者が押し寄せた結果、医療システムや施設は極度の緊張状態に陥った。COVID-19に罹患した患者を優先したために他の医療処置の遅れが生じ、市場の成長に影響を与えた。この遅延は多くの選択的手術に影響を与え、製品採用をさらに減少させた。整形外科用バイオニック・デバイスは、切断手術後に手足や腕の動きを部分的または完全に回復させるために広く使用されていた。しかし、パンデミックの間、切断手術の数が減少したため、デバイスの受容率が低下し、業界の成長が妨げられた。しかし、施錠が容易であり、いくつかの制限もあることから、予測期間中は市場の繁栄が見込まれる。
臓器不全の主な要因は、失血、薬物乱用、重篤な外傷、その他の急性疾患である。さらに、不健康な食生活、喫煙、過度のアルコール摂取、運動不足などの生活習慣の乱れも臓器機能に悪影響を及ぼす。加えて、医療施設の発達や高度な人工支援システムの利用可能性が、人工臓器やバイオニクスの需要を押し上げると予想される。
世界的な老人人口の増加が、主に臓器移植の需要を生み出している。臓器移植を受けたり求めたりする65歳以上の高齢者の数は増加傾向にある。高齢者は移植後の悪性腫瘍に罹患しやすいため、高齢者層における人工器官の需要が最も高い。HRSAによると、2022年に米国で65歳以上の人口に対して行われた臓器移植手術は8,895件で、2021年に比べて3.7％増の42,887件であった。このように、平均寿命の伸びと臓器提供者に対する需要の高まりが、人工装置の需要を押し上げている。
新たな調査によると、臓器移植を必要とする患者が増えるにつれ、臓器移植の待機者数は今後数年で増加すると予想されている。2023年3月、HRSAは、OPTN技術、データの透明性と分析、ガバナンス、運営、質の向上と革新の近代化を通じて、システムの公平性、説明責任、パフォーマンスを改善することを目的としたOPTN近代化イニシアチブを発表した。
3Dバイオプリンティングの分野における進歩は、人工臓器の開発に使用されることから、臓器移植において極めて重要であることが証明されている。3Dバイオプリンティングは臓器拒絶反応のリスクを最小限に抑えるため、比較的普及している。さらに、人工知能は人工臓器の世界的なトレンドを一変させる勢いだ。現在、多くの国が、臓器やドナーの適合性をカスタマイズして評価するツールに注目している。このツールは、臓器回収について効果的な決定を下すのに非常に役立ち、また患者がドナー臓器を受け入れるべきか、より良い選択肢を待つべきかを決定するのにも役立つだろう。
2022年には、人工臓器部門が70.4％の最大売上シェアで市場を支配した。腎臓、心臓、肺、肝臓移植の需要がこのセグメントの成長に寄与している。米国における腎臓移植の平均待機期間中央値は5年である。待機リストでは、体格、血液型、ドナーからの距離、病気の重症度など、多くの要素が考慮される。そのため、満たされていない需要を満たすという課題から、メーカーは生体肺、人工膵臓、ウェアラブル人工腎臓の開発を余儀なくされている。
人工バイオニクス分野は、2023年から2030年までの予測期間中、CAGR 10.7%で最速の成長が見込まれている。同分野の成長に寄与する主な要因は、人工内耳、視覚、外骨格、手足、脳バイオニクスの需要増加である。さらに、有利な償還政策とインプラントの迅速なFDA承認が、人工臓器・バイオニクス市場の成長を強化している。例えば、2022年1月、Cochlear LimitedのCochlear Nucleus Implantsは、片側難聴と片側難聴を治療するために米国食品医薬品局から認可を受けた。
機械セグメントが2022年に66.9%の最大収益シェアで市場を支配した。これは主に、臓器不全の発生率が上昇していることと、機械式バイオニクスのコストが低いことに起因している。機械式人工心臓弁は、他の選択肢に比べてはるかに長持ちするため、堅調な需要を生み出している。その他の成長要因は、FDAの迅速な承認と償還政策である。例えば、2021年9月にFDAは、開心術のリスクが高いか非常に高い可能性のある症候性・大動脈弁狭窄症の患者を治療するために、アボット社のPortico with FlexNav TAVRシステムを承認した。
電子機器セグメントは予測期間中、最も速いCAGR 9.9%で成長すると予想されている。Bionics Queenslandによると、約10億人が身体的障害を抱えながら生活しており、1億9,000万人の成人が一次的な機能障害を抱えている。ほとんどの発展途上国では、物流や経済的な障壁は依然として高い。多くの身体障害者にとって唯一の選択肢は、義手、義手、義足などの義肢を手に入れることである。これらの義肢は、筋電制御され、センサーを通して神経の動きを作り出すことができる電池と電子システムである。これらの感覚電気技術は、人工臓器の可動性を可能にする。モビリティの実現には、機械学習、スマートウェアラブル、要素モデリングが用いられる。さらに、交通事故の増加、切断者の増加、生まれつき手足がない人などが、電子バイオニクスの需要を生み出すと予想されている。
北米が市場を支配し、2022年には45.0%の最大収益シェアを占めた。この成長の理由は、移植手術の増加と臓器不全の多発による人工臓器の必要性である。さらに、整備された医療施設が存在し、Zimmer Biomet、Arthrex, Inc.、Medtronic、Novartis AG、Strykerなど、多くの大手バイオテクノロジー企業や医療機器企業が現地に進出していることも、その優位性に寄与している。例えば、2022年3月、Zimmer Biomet Holdings, Inc.は、股関節または膝関節の外科的介入から90日後に、歩行速度が低下すると予想される患者を認識する進化型AI設計であるWalkAIの発売を発表した。WalkAIはZBEdgeを補強するもので、ZBEdgeは統合されたスマートなロボット技術のスイートであり、強力な予測分析能力により、患者の転帰を向上させるための変革的なデータを活用した臨床的洞察を提供するようにデジタル設計されている。米国では過去5年間にドナーの数が大幅に増加している。米国保健福祉省によると、2015年から2019年にかけて臓器提供者数は27.7％増加した。腎臓移植の需要の増加は、人工臓器・バイオニクス市場の主要な推進要因の1つである。腎臓移植は、2011年の16,186件から、2019年には23,401件、2021年には24,670件へと飛躍的な成長を遂げている。
アジア太平洋地域は、日本、中国、インドなどの新興経済国のおかげで、2023年から2030年までの予測期間中に11.1％のCAGRで最速成長すると予想されている。これらの国々は人口が多く、慢性疾患の罹患率が高い。臓器不全につながる慢性疾患の増加は、人工臓器やバイオニクス機器の成長を後押しすると予想される。2022年2月、ウォーバーグ・ピンカスはインドの医療機器企業メリル・グループの親会社であるマイクロ・ライフ・サイエンス社に2億1,000万米ドルを投資した。この投資により、国産医療機器はグローバルな文脈で高い正当性を持つようになり、海外進出の拡大、国際的な人材の獲得、臨床研究プログラムの規模拡大が可能になる。これらの国々は技術的に進んでおり、医療ツーリズムが活況を呈する中、様々な高度な外科手術を提供している。この地域では外科手術の費用が安いため、多くの患者が医療目的で訪れる。そのため、臓器不全につながる慢性疾患の増加や医療ツーリズムの増加が、同地域の市場成長に大きく寄与している。
主要企業・市場シェア
人工臓器・バイオニクス市場は、大・中小規模のベンダーが多数存在し、非常に細分化されている。市場参入企業は、革新的な製品の開発と地域的な拡大に取り組んでおり、業界における最大の収益シェアを獲得している。合併や買収は、既存の製品ポートフォリオを拡大し、地理的な足跡を増やすために著名なリーダーをサポートしています。例えば、2022年3月、エドワーズライフサイエンス社は、心臓の僧帽弁位置を対象とした特殊な組織弁置換であるMITRIS RESILIAバルブの承認を米国食品医薬品局（FDA）から取得したと発表した。この革新的な治療法は、抗石灰化技術を伴う高度なレジリア組織を特徴とする当社の最新の技術革新です。この技術により、バルブは乾燥した包装条件下での保存が可能になり、使いやすさと利便性が向上しました。この成果は、エドワーズライフサイエンスが心臓治療の分野で最先端のソリューションを提供するというコミットメントを強調するものです。
3Dバイオプリンティングなどの革新的な製品の開発とともに、人工臓器やその他の材料に対する規制当局の承認が高まり、移植製品に対する高い需要が高まっている。この3Dバイオプリンティングは、組織や臓器の再生に利用できる。例えば、2021年6月、Readily3Dは、EUが資金提供するEnlightプロジェクトの一環として、糖尿病治療薬のテストを容易にするために、ヒト膵臓の3Dプリント生体モデルの開発を発表した。Readily3Dは、その革新的な技術を活用し、ヒト幹細胞からなる生体組織をわずか30秒で3Dプリントするという重要なマイルストーンを達成した。この画期的な成果は、革新的なアプローチの可能性を浮き彫りにし、糖尿病治療分野における先進的な研究開発への道を開くものである。
さらに2022年2月、人工臓器に特化した米国の研究サービス企業HUMOTECH社は、ミシガン大学との提携を発表した。この提携は、義足ユーザーが人間の脚のような力で自然に歩けるようにするソフトウェアの開発を加速させることを目的としている。世界の人工臓器・バイオニクス市場で事業を展開している著名な企業には、以下のようなものがある：
ABIOMED
ベルリンハート
ジマー・バイオメット
ボストン・サイエンティフィック社
コクレア社
エドワーズライフサイエンス株式会社
エクソ・バイオニクス
メドトロニック
ジャーヴィック・ハート社
シンカーディア・システムズ LLC
このレポートは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2018年から2030年までの各サブセグメントにおける最新の業界動向の分析を提供しています。この調査に関してGrand View Research社は、世界の人工臓器とバイオニクス市場レポートを製品、技術、地域に基づいて区分しています：
製品展望（売上高、百万米ドル、2018年～2030年）
人工臓器
腎臓
心臓
肺
肝臓
人工バイオニクス
人工内耳
外骨格
バイオニック手足
視覚バイオニクス
脳バイオニクス
技術展望（売上高、百万米ドル、2018～2030年）
メカニカル・バイオニクス
電子バイオニクス
地域別展望（売上高、百万米ドル、2018～2030年）
北米
米国
カナダ
欧州
U.K.
Germany
France
Italy
スペイン
アジア太平洋
日本
中国
インド
オーストラリア
タイ
韓国
ブラジル
メキシコ
アルゼンチン
中東・アフリカ
【目次】
第1章. 方法論とスコープ 1.1. 市場セグメンテーションとスコープ 1.1.1. 製品 1.1.2. 技術 1.1.3. 地域範囲 1.1.4. 推定と予測スケジュール 1.2. 調査方法 1.3. 情報調達 1.3.1. 購入データベース 1.3.2. GVR社内データベース 1.3.3. 二次情報源 1.3.4. 一次調査 1.3.5. 一次調査の詳細 1.4. 情報またはデータ分析 1.5. 市場形成と検証 1.6. モデルの詳細 1.7. 二次情報源のリスト 1.8. 一次資料リスト 1.9. 目的 第2章. 要旨 2.1. 市場の展望 2.2. セグメントの展望 2.2.1. 製品展望 2.2.2. 技術展望 2.2.3. 地域展望 2.3. 競合他社の洞察 第3章. 人工臓器・バイオニクス市場の変数、動向、スコープ 3.1. 市場系統の展望 3.1.1. 親市場の展望 3.1.2. 関連・付随市場の展望 3.2. 普及・成長見通しマッピング 3.3. 市場ダイナミクス 3.3.1. 市場ドライバー分析 3.3.2. 市場阻害要因分析 3.4. 人工臓器・バイオニクス市場分析ツール 3.4.1. 産業分析-ポーターの分析 3.4.1.1. サプライヤーパワー 3.4.1.2. 買い手の力 3.4.1.3. 代替の脅威 3.4.1.4. 新規参入の脅威 3.4.1.5. 競争上のライバル 3.4.2. PESTEL分析 3.4.2.1. 政治情勢 3.4.2.2. 技術的ランドスケープ 3.4.2.3. 経済情勢 第4章. 人工臓器とバイオニクス 製品の推定と動向分析 4.1. 人工臓器とバイオニクス市場 主要項目 4.2. 人工臓器とバイオニクス市場 2022年と2030年の動きと市場シェア分析 4.3. 人工臓器 4.3.1. 人工臓器市場の推定と予測、2018〜2030年 （百万米ドル） 4.3.2. 腎臓 4.3.2.1. 腎臓市場の推定と予測、2018～2030年（百万米ドル） 4.3.3. 心臓 4.3.3.1. 心臓市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.3.4. 肝臓 4.3.4.1. 肝臓市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.3.5. 肺 4.3.5.1. 肺市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.3.6. 膵臓 4.3.6.1. 膵臓市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.4. 人工バイオニクス 4.4.1. 人工バイオニクス市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.4.2. 人工内耳 4.4.2.1. 人工内耳市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 4.4.3. 外骨格 4.4.3.1. 外骨格市場の推定と予測、2018～2030年 (百万米ドル) 4.4.4. バイオニック手足 4.4.4.1. バイオニックリムス市場の推定と予測、2018～2030年 (百万米ドル) 4.4.5. 視覚補助器具 4.4.5.1. 視覚補助器具市場の推定と予測、2018～2030年 (百万米ドル) 4.4.6. 脳バイオニクス 4.4.6.1. 脳バイオニクス市場の推定と予測、2018～2030年（百万米ドル） 第5章. 人工臓器とバイオニクス 技術推計と動向分析 5.1. 人工臓器とバイオニクス市場 主な要点 5.2. 人工臓器とバイオニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析 5.3. 機械 5.3.1. メカニカル市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 5.4. 電子機器 5.4.1. 電子機器市場の推定と予測、2018～2030年（USD Million） 第6章. 人工臓器とバイオニクス市場 地域別推定と動向分析 6.1. 地域別展望 6.2. 地域別の人工臓器とバイオニクス市場 主要なポイント 6.3. 北米 6.3.1. 2018〜2030年の市場予測（売上高、USD Million） 6.3.2. 米国 6.3.2.1. 市場の推定と予測、2018年～2030年（売上高、USD Million） 6.3.3. カナダ 6.3.3.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4. 欧州 6.4.1. 英国 6.4.1.1. 市場の推定と予測、2018～2030年 （売上高、USD Million） 6.4.2. ドイツ 6.4.2.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.3. フランス 6.4.3.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.4. イタリア 6.4.4.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.5. スペイン 6.4.5.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.6. スウェーデン 6.4.6.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.7. ノルウェー 6.4.7.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.4.8. デンマーク 6.4.8.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.5. アジア太平洋 6.5.1. 日本 6.5.1.1. 市場の推定と予測、2018～2030年 （売上高、USD Million） 6.5.2. 中国 6.5.2.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.5.3. インド 6.5.3.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.5.4. オーストラリア 6.5.4.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.5.5. タイ 6.5.5.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.5.6. 韓国 6.5.6.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.6. ラテンアメリカ 6.6.1. ブラジル 6.6.1.1. 市場の推定と予測、2018～2030年 （売上高、USD Million） 6.6.2. メキシコ 6.6.2.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.6.3. アルゼンチン 6.6.3.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.7. 中東・アフリカ 6.7.1. サウジアラビア 6.7.1.1. 市場の予測および予測、2018～2030年 （売上高、USD Million） 6.7.2. 南アフリカ 6.7.2.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.7.3. アラブ首長国連邦 6.7.3.1. 市場の推計と予測、2018～2030年（売上高、USD Million） 6.7.4. クウェート 6.7.4.1. 市場の推定と予測、2018～2030年（収益、USD Million）
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