ARTIFICIAL ORGAN TECHNOLOGY AND MARKET ANALYSIS 2017
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未来20年，人造器官将如何不断完善并变革器官移植？
全球十大死亡原因中的一半将受益于人造器官
对于肝、肾及心脏等器官衰竭末期患者，器官移植是治疗的唯一希望。可悲的是，大部分患者一直等到死亡，也无法排到合适的器官。因此，数十年来，业界一直希望能够开发出由电子和机械部件组成的人造器官。首例人造心脏移植诞生于上个世纪80年代，可是这么多年来，这些人造心脏并没有获得多少改进，使它们变得更加高效。该领域的新进厂商Carmat和Bivacor等，希望通过利用嵌入传感器和软件算法的更智能的解决方案，来改变目前人造心脏的现状。目前，影响全球每个国家和全球8%人口的糖尿病流行趋势，将带来人造器官的新一轮发展。在此背景下，人造胰腺市场未来五年间的复合年增长率（CAGR）预计将达49%，市场规模到2022年将增长至13亿美元。
2016~2040年人造器官市场及发展路线预测
人造器官领域的下一轮突破预计将会在未来5~10年之间，将为人们带来人造肺和人造肾脏。首款得到认证的商业化人造器官将会是可穿戴系统，例如Wearable Artificial Kidney Foundation, Inc.（WAKFI）的可穿戴人造肾脏系统。在此之后，我们将会很快看到可移植的人造器官，例如由美国加州大学、旧金山大学和范德堡大学合作的肾脏项目所开发的人造移植器官。除了易得性以外，人造器官还包括许多其它优势，例如更少的生物相容性问题，消除了器官贩卖的伦理问题，当然，还降低了移植成本。2017年，人造器官市场规模预计为13亿美元，未来五年内的复合年增长率预计可达20%，到2022年将增长至35亿美元。
本报告介绍了人造器官市场动态、厂商以及面临的技术挑战。
人造心脏和人造胰腺已经为引爆人造器官市场做好准备
将一款新的人造器官推向市场，需要漫长的过程和大量的资金成本。开发一款如此复杂的技术，平均需要15~25年的时间，此外还需要5~10年的测试和法规认证。因此，漫长的开发周期解释了为什么人造器官拥有如此巨大的市场前景，仍仅有少数几家公司会投资人造器官的开发。如果开发者决定将这种技术实现商业化，投资人需要有足够的耐心。
据麦姆斯咨询报道，心室辅助医疗器械已经成为比较成熟的市场，拥有Abbott（雅培）和Medtronic（美敦力）等产业巨头，它们俩分别收购了该领域的两家领先厂商——Thoratec公司和HeartWare公司。不过，完全人造心脏市场现在仍是一个新兴的领域，Syncardia作为该领域的唯一厂商已经多年。随着新进厂商的加入，完全人造心脏市场将在预测期内获得15%的复合年增长率。
人造器官：开发周期及资金来源
1型糖尿病人群对人造胰腺解决方案期盼已久，因此，我们预计人造胰腺的市场渗透将会很快获得较高的增长。2017年，仅有Medtronic有一款人造胰腺系统获得了美国食品药品监督管理局（US Food and Drug Administration, FDA）的认证，不过，还没有类似产品获得欧盟CE认证。但是，许多厂商已经为认证和商业化做好了准备，尤其是两个合作联盟：一个包括Diabeloop、Dexcom和Cellnovo；另一个包括TypeZero、Dexcom和Tandem。
经过数十年的研发，人造器官产品现在已经为进入医疗器械市场做好了准备。Yole在本报告中以独特的视角，详解了未来几年内即将到来的人造器官革命。
人造器官由过去的机械组件发展到现在的电子化，未来它们将变得更加智能
您一定看过“超人”主题的电影，或许大家也谈论过是否会选择更换超人的肺，或永生的自供能心脏。您和您的朋友或许在选择上还会有不同的意见，但是，一番争辩后，大家肯定会认为这种设想还很遥不可及。现在看来，这种设想或许在未来几年内就可以实现了。现在的人造器官仅含有数个传感器。但是，在不远的将来，下一代人造器官将会嵌入大量的传感器，用以检测病患的体征，并会加入人工智能来应对生理参数的变化。
人造器官嵌入式软件的类型和语境
控制这些人造器官的软件，必需和工程开发同步。目前，尤其是对于人造胰腺，已经开发出了许多不同的算法，它们各有优劣，但是都具有内在的控制规律。它们跨越了非常简单的二进制答案，以及来自传感器、物理定律和精确输出计算的多种数据的复杂组合，所有这些都嵌入在一个复杂、快速的算法中。下一代算法正在开发中，我们非常期待更大的提升。
机器学习和深度学习等新的时髦方案，当能够获得所需要的数据后，将通过模糊逻辑算法进行研究。这些方案应该很有前景，能够实现人造器官的完全自动控制。本报告阐述了人造胰腺和完全人造心脏中的多种不同算法。本报告还介绍了助力人造器官发展的相关技术，例如生物相容性、电池和传感器等。
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