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文檔簡介

1、核心觀點1前言與三問:影像設(shè)備與IVD同為醫(yī)生的“火眼金睛”,在臨床“洞察先疾”上的作用不言而喻。一方面, 影像設(shè)備作為高端制造的代表領(lǐng)域,長期被海外巨頭“GPS”把持,另一方面,國家政策從“產(chǎn)業(yè)發(fā)展-終 端運用-配置監(jiān)管”等多環(huán)節(jié)支持國產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。站在中國制造2025前夕,見證手機、汽車、航空等諸多 領(lǐng)域崛起,我們不禁要問“影像賽道是否如是?“本篇報告,重點聚焦影像產(chǎn)業(yè)鏈三大核心問題:1)技術(shù) 層面,影像設(shè)備的技術(shù)趨勢以及國產(chǎn)龍頭的技術(shù)水平如何?2)市場層面,行業(yè)驅(qū)動力以及如何評估影像設(shè) 備的市場規(guī)模潛力?3)海外復(fù)盤,戰(zhàn)略上的啟示以及看國產(chǎn)企業(yè)該如何成長?技術(shù)趨勢篇:20162025年是

2、中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年。X射線成像(XR)、X射線計算機斷層 掃描成像(CT)、超聲成像(US)、磁共振成像(MRI)、分子成像(MI)臨床上各有運用場景。從技術(shù) 難點看,主要集中在1)XR領(lǐng)域的探測器;2)CT領(lǐng)域的探測器、高容量CT球管、滑環(huán)轉(zhuǎn)速;3)US領(lǐng)域的 二維面陣探頭、實時三維成像技術(shù);4)MRI領(lǐng)域的磁體模塊、射頻模塊、梯度模塊;5)MI領(lǐng)域PET子系統(tǒng) 的探測器模塊并融合CT/MR的難點。總體上影像設(shè)備呈現(xiàn)部件高端化、軟件智能化、外觀小型化、時間快速 化、診療精準(zhǔn)化、多模態(tài)融合的共同趨勢。“十三五”期間國產(chǎn)影像龍頭企業(yè)突破了高端MR、高端彩超、 高層CT、MI等產(chǎn)品的

3、制造,但核心部件自主化水平還有待提升。在“十四五”期間,影像設(shè)備領(lǐng)域?qū)⑦M一 步加大基礎(chǔ)攻關(guān)和超高端產(chǎn)品升級,待2025年前技術(shù)突破,國內(nèi)影像產(chǎn)業(yè)鏈將在全球占據(jù)一席之地。市場格局篇:千億賽道的量價模型和國產(chǎn)王者。影像設(shè)備是一個大市場,2020年國內(nèi)市場規(guī)模(出廠端) 為537億元,預(yù)計2030年市場規(guī)模超千億,主要驅(qū)動力來自患者檢查需求和醫(yī)療檢查能力供給的增加。預(yù) 計2020年DSA、CT、US、MRI、PET-CT的每百萬人保有量分別為4.6、21.4、157.1、8.6、0.61臺,相比 發(fā)達國家平均每百萬人保有量33、65、600、43、5.8的配置水平,分別為有7、3、4、5、10倍的差

4、距, 未來10年有較大提升空間,我們搭建量價模型,根據(jù)保有量、設(shè)備更新周期、出廠單價以及結(jié)構(gòu)變化假設(shè),測算2030年的CT、US、MRI市場有望超過200億元,DSA有望超過100億元,PET-CT有望超過50億元,其中DSA、MRI、PET-CT未來10年復(fù)合增速有望超過10%。從競爭格局角度,鼓勵進口替代的政策不斷,影像賽道國產(chǎn)化率有望提升,目前DSA、CT、US、MRI、PET-CT的國產(chǎn)化率(量)分別為10%、45%、35%、40%、30%,高端領(lǐng)域國產(chǎn)化率更低,從產(chǎn)品布局,國產(chǎn)中聯(lián)影、東軟、萬東的產(chǎn)品較全,從細(xì)分領(lǐng)域看國產(chǎn)龍頭逐漸形成,如如MR、CT、MI領(lǐng)域的聯(lián)影醫(yī)療,超聲領(lǐng)域的邁

5、瑞醫(yī)療、DSA領(lǐng)域的萬東 醫(yī)療。核心觀點2海外復(fù)盤:成長之路啟示與估值探究。GE、Philips、Siemens為三家國際影像巨頭,2021年影像業(yè)務(wù)體 量分別為130、82.3、121.1億美元,三家目前各有所長:GE的US、MI,西門子的MRI、CT,飛利浦的 IXR,皆屬于行業(yè)標(biāo)桿,歷經(jīng)百年沉淀,三家龍頭仍在影像領(lǐng)域布局前沿方向。通過復(fù)盤比較,我們認(rèn)為國 產(chǎn)企業(yè)可以從以下5點探尋成長方向:1)多產(chǎn)品布局影像市場;2)增加并購;3)國內(nèi)份額提升領(lǐng)先份額;4)國際化出海打開增量市場;5)直銷客戶通過經(jīng)常性收入提升客戶黏性。而海外巨頭目前估值并不高,如何看待國內(nèi)影像企業(yè)的估值呢?參照巨頭,以國

6、內(nèi)龍頭企業(yè)遠期做到100億美元收入的瓶頸期,如果 盈利能力指標(biāo)不優(yōu)于國際龍頭,那么估值上限在2000億元左右(3PS左右)。如果能夠憑借國內(nèi)制造業(yè)優(yōu) 勢,維持60%左右毛利率、25%左右凈利率,那么預(yù)計國內(nèi)影像公司的估值中樞會高于進口企業(yè),估值可 以看到4000億元(30PE左右)。投資建議:從行業(yè)空間大、復(fù)合增速快、國產(chǎn)化率低等角度,建議重點布局DSA、MRI、US、PET-CT細(xì) 分領(lǐng)域。結(jié)合企業(yè)業(yè)務(wù)體量、盈利能力、渠道品牌、研發(fā)和人效,主要標(biāo)的:聯(lián)影醫(yī)療、邁瑞醫(yī)療、東軟 醫(yī)療、萬東醫(yī)療、開立醫(yī)療、祥生醫(yī)療。同時關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈上游X射線平板探測器龍頭奕瑞科技、康眾醫(yī)療。 聯(lián)影醫(yī)療:國產(chǎn)影像設(shè)備

7、王者,產(chǎn)品布局全面,CT、MRI、MI領(lǐng)域國產(chǎn)份額第一,GXR份額國產(chǎn)第二。邁瑞醫(yī)療:國產(chǎn)器械龍頭,彩超設(shè)備龍頭,國際化能力強,5-10年內(nèi)有望成為全球器械前20強的巨頭。 東軟醫(yī)療:產(chǎn)品布局全面、歷史悠久,在DSA、CT、MI領(lǐng)域處于國產(chǎn)第二,國際化率20%。 萬東醫(yī)療:產(chǎn)品全面,GXR、DSA國產(chǎn)第一,MRI國產(chǎn)第二,美的入主帶來研發(fā)資金和品牌協(xié)同。開立醫(yī)療:超聲+內(nèi)鏡龍頭,超聲份額僅次邁瑞位列第二,高端產(chǎn)品逐漸打開三級醫(yī)院市場。 祥生醫(yī)療:便攜超龍頭,超聲出海國產(chǎn)第三,國際化率87%,掌上超聲有望放量。奕瑞科技:XR、CT、齒科CBCT上游探測器龍頭,掌握非晶硅、IGZO、CMOS、柔性

8、基板四大技術(shù)。風(fēng)險提示:政策風(fēng)險、研發(fā)不及預(yù)期風(fēng)險、出海不及預(yù)期風(fēng)險。基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題Bradley W G . History of medical imaging.J. Proceedings of the American Philosophical Society, 2008, 152(3):349-361.影像:120多年發(fā)展歷程,從診斷到治療,從X射線到MRI,技術(shù)基礎(chǔ)驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新升級影像設(shè)備的定義:指為實現(xiàn)診斷或治療引導(dǎo)的目的, 通過對人體施加包括可見光、 X 射線、超聲、強磁場 等各種物理信號,記錄人體反饋的信號強度分布,形成圖像并使得醫(yī)生可以從中判讀人體結(jié)

9、構(gòu)、病變信息 的技術(shù)手段的設(shè)備。作用:診斷功能是影像的基礎(chǔ),和IVD一同構(gòu)成當(dāng)前醫(yī)療臨床決策的重要依據(jù),治療是延伸,運用潛力大。影像行業(yè)120多年的發(fā)展歷程3基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題數(shù)據(jù)來源:聯(lián)影招股書,西南證券整理影像分類:主要依據(jù)技術(shù)路線,分為5大類根據(jù)目的不同,醫(yī)學(xué)影像設(shè)備可分為診斷影像設(shè)備及治療影像設(shè)備,診斷影像設(shè)備根據(jù)信號的不同大致可 分為磁共振成像( MR)設(shè)備、 X 射線計算機斷層掃描成像( CT)設(shè)備、 X 射線成像( XR)設(shè)備、分子 影像( MI)設(shè)備、超聲( US)設(shè)備等;治療影像設(shè)備大致可分為數(shù)字減影血管造影設(shè)備( DSA)及定向 放射設(shè)備(骨科 C 臂)等

10、。4基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題數(shù)據(jù)來源:西南證券整理DR超聲影像特點組織結(jié)構(gòu)重疊對病變影像顯示有影響圖像空間分辨力較高,密密度分辨力較高,可進行度差別小的組織分辨力低, 密度量化分析, 組織結(jié)構(gòu)影像無重疊等, 不能整體顯示器官結(jié)構(gòu)和病變組織分辨力高, 通常不能檢查時間長,易發(fā)生偽影能動態(tài)顯示器官運動和血流情況;對器官結(jié)構(gòu)和病整體顯示器官結(jié)構(gòu)和病變, 變的顯示沒有CT和MRI清晰應(yīng)用部位胸部、骨關(guān)節(jié)、結(jié)石、腸梗阻等中樞神經(jīng)系統(tǒng)、頭頸部、 胸部、心血管系統(tǒng)、腹盆 部及骨骼肌肉等中樞神經(jīng)系統(tǒng)、頭頸部、 乳腺、縱膈、腹盆部、骨 骼肌肉、骨髓、微小轉(zhuǎn)移 瘤、骨挫傷、關(guān)節(jié)軟骨退 變和韌帶損傷等腹

11、部、泌尿系統(tǒng)、婦產(chǎn)科、血管、心臟、其他淺表器 官、肌肉骨骼、神經(jīng)、超 聲介入、眼部等不適合含 氣臟器(如肺、消化道及 骨骼的檢查安全性、無創(chuàng)性輻射劑量較高, 可導(dǎo)致?lián)p傷,孕婦和幼兒慎檢輻射劑量顯著高于X線孕婦、幽閉癥及部分心臟支架術(shù)后者慎檢嚴(yán)禁攜帶任何鐵磁性物體, 安全性很高,無創(chuàng)、無輻射,可用于產(chǎn)婦、胎兒等檢查實時性不能實時動態(tài)顯示器官運 動和血流情況不能實時動態(tài)顯示器官運 動和血流情況不能實時動態(tài)顯示器官運 動和血流情況能動態(tài)顯示器官運動、胎 兒活動和血流情況成本設(shè)備價格適中; 檢查費用適中設(shè)備價格較貴; 檢查費用較貴設(shè)備價格高昂; 檢查費用高昂設(shè)備價格經(jīng)濟; 檢查費用較低,普及性強便攜性

12、設(shè)備體積較大, 一般不能 移動設(shè)備體積很大,不能移動設(shè)備體積很大, 不能移動 靈靈活方便,推車式可移動,便攜式可攜帶、車載,用于床旁、術(shù)中檢查等使用環(huán)境要求及維護需特殊的輻射屏蔽要求需特殊的輻射屏蔽要求, 要求恒溫恒濕, 維護成本 較高需特殊的電磁屏蔽, 要求恒溫恒濕, 房間較大,液維護成本高,用電量大無特殊的輻射屏蔽要求,占地小,維護成本極低,氦作為消耗品需定期填充, 易推廣影像主要產(chǎn)品類別的臨床應(yīng)用比較從臨床運用看,綜合成本、安全性、便捷程度等因素,不同成像在臨床中具有不同運用場景。主要影像診斷設(shè)備在臨床運用中的場景CTMRI5基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題數(shù)據(jù)來源:各政府網(wǎng)站,西南

13、證券整理影像的政策:產(chǎn)業(yè)(數(shù)字化、高端化、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力)終端(基層下沉)監(jiān)管(配置證、集采)政策發(fā)布時間主要內(nèi)容產(chǎn)業(yè)發(fā)展高性能醫(yī)學(xué)診療設(shè)備專項2013重點支持醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、治療設(shè)備、體外診斷產(chǎn)品三大領(lǐng)域的15個產(chǎn)品“十三五”醫(yī)療器械發(fā)展規(guī)劃2014重點支持?jǐn)?shù)字化診療設(shè)備和高端醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品中國制造20252015重點發(fā)展影像、醫(yī)用機器人等高性能診療設(shè)備、遠程診療等移動醫(yī)療產(chǎn)品關(guān)于促進醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見2016加快醫(yī)療器械轉(zhuǎn)型升級。研制核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備PET-CT 及PET-MRI、超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)(MRI)、多排螺旋CT 、彩色超聲診斷、圖像引導(dǎo) 放射治療、質(zhì)子/重離子腫瘤治療、醫(yī)用機器

14、人、健康監(jiān)測、遠程醫(yī)療等高性能診療設(shè)備“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃2016以早期、精準(zhǔn)、微創(chuàng)診療為方向,重點推進多模態(tài)分子成像、新型磁共振成像系統(tǒng)、新型X 射線計算機斷層成像、新一代超聲成像、低劑量X 射線成像等產(chǎn)品研發(fā),加快推進數(shù)字診療裝備國產(chǎn)化、高端化、品牌化“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016開發(fā)高性能醫(yī)療設(shè)備與核心部件。發(fā)展高品質(zhì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、先進放射治療設(shè)備等醫(yī)學(xué)裝備“十三五”衛(wèi)生與健康科技創(chuàng)新專項規(guī)劃2017在醫(yī)療器械研發(fā)方面,要重點發(fā)展醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、醫(yī)用機器人等產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)2020新型醫(yī)用診斷設(shè)備和試劑、數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像設(shè)備, 均屬于鼓勵類產(chǎn)業(yè)中華

15、人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標(biāo)綱要2021高端醫(yī)療裝備和創(chuàng)新藥突破腔鏡手術(shù)機器人、體外膜肺氧合機等核心技術(shù),研制高端影像、放射治療等大型醫(yī)療設(shè)備及關(guān)鍵零部件“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2021發(fā)展新一代醫(yī)學(xué)影像裝備,推進智能化、遠程化、小型化、快速化、精準(zhǔn)化、多模態(tài)融合、診療一體化發(fā)展。加強產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力(如基礎(chǔ)材料、核心元器件、關(guān)節(jié)零部件等) 攻關(guān)。終端運用關(guān)于促進健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見2013引導(dǎo)發(fā)展專業(yè)的醫(yī)學(xué)檢驗中心和影像中心, 以面向基層、偏遠和欠發(fā)達地區(qū)的遠程影像診斷,發(fā)展遠程醫(yī)療關(guān)于推進分級診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見2015探索設(shè)置獨立的區(qū)域醫(yī)學(xué)影

16、像檢查機構(gòu),實現(xiàn)區(qū)域資源共享關(guān)于印發(fā)縣醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)能力基本標(biāo)準(zhǔn)和推薦標(biāo)準(zhǔn)的通知2016根據(jù)基本標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)學(xué)影像科室內(nèi)設(shè)置X 射線診斷、CT 診斷、磁共振成像診斷、超聲診斷、心電診斷、腦電及腦血流圖診斷等專業(yè)組深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革2016 年重點工作任務(wù)2016加快開展分級診療試點。完善配套政策。制定常見腫瘤、冠心病和腦血管疾病分級診療以及獨立設(shè)置的病理、檢驗、影像、血液透析機構(gòu)相關(guān)技術(shù)文件關(guān)于推進醫(yī)療聯(lián)合體建設(shè)和發(fā)展的指導(dǎo)意見2017要求到 2020 年,所有二級公立醫(yī)院和政府辦基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)全部參與醫(yī)聯(lián)體,實現(xiàn)區(qū)域資源共享。醫(yī)聯(lián)體內(nèi)可建立醫(yī)學(xué)影像中心、檢查檢驗中心等進一步改善醫(yī)療服務(wù)行動計劃

17、(2018-2020 年)2017各地實現(xiàn)醫(yī)學(xué)檢驗、醫(yī)學(xué)影像、病理等專業(yè)醫(yī)療質(zhì)量控制全覆蓋全面提升縣級醫(yī)院綜合能力工作方案(2018-2020年)2018重點開展醫(yī)學(xué)檢驗科、醫(yī)學(xué)影像科(X 射線診斷、CT 診斷、磁共振成像診斷、超聲診斷等專業(yè)組)等學(xué)科建設(shè),提升疑難、急危重癥疾 病診斷、治療能力關(guān)于促進社會辦醫(yī)持續(xù)健康規(guī)范發(fā)展的意見2019規(guī)范和引導(dǎo)集團化經(jīng)營的醫(yī)學(xué)影像中心等獨立設(shè)置醫(yī)療機構(gòu),加強規(guī)范化管理和質(zhì)量控制, 提高同質(zhì)化水平關(guān)于開展促進診所發(fā)展試點的意見2019鼓勵醫(yī)聯(lián)體內(nèi)二級以上醫(yī)院、基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)和獨立設(shè)置的醫(yī)學(xué)檢驗中心、醫(yī)學(xué)影像中心、消毒供應(yīng)中心、病理中心等機構(gòu),與診所建 立

18、協(xié)作關(guān)系,實現(xiàn)醫(yī)療資源共享社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心服務(wù)能力評價指南(2019年版)2019B類社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心配置DR、彩超、全自動生化分析儀等設(shè)備鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院服務(wù)能力評價指南(2019 年版)2019A類鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院配備CT、急救型救護車、全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀等設(shè)備。B類鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院全部DR 、彩超、全自動生化分析儀等設(shè)備“十四五”國家臨床??颇芰ㄔO(shè)規(guī)劃2021重點支持各省針對性加強檢驗科、醫(yī)學(xué)影像科等平臺??平ㄔO(shè)配置監(jiān)管全國醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要(2015-2020)2015加強大型醫(yī)用設(shè)備配置規(guī)劃和準(zhǔn)入管理,嚴(yán)控公立醫(yī)院超常裝備,發(fā)展醫(yī)學(xué)檢驗機構(gòu)和影像機構(gòu), 逐步建立大型設(shè)備共用、共享、共管機

19、 制,推動建立區(qū)域醫(yī)學(xué)影像中心和“ 基層醫(yī)療機構(gòu)檢查、醫(yī)院診斷”的服務(wù)模式,提高基層醫(yī)學(xué)影像服務(wù)能力, 推進發(fā)達地區(qū)開展集中檢 查檢驗和結(jié)果互認(rèn)醫(yī)學(xué)影像診斷中心基本標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范2016逐步推進醫(yī)療機構(gòu)與醫(yī)學(xué)影像診斷中心間檢查結(jié)果互認(rèn)。鼓勵利用信息化手段促進醫(yī)療資源縱向流動,由醫(yī)學(xué)影像診斷中心向基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)提供遠程影像診斷等服務(wù)大型醫(yī)用設(shè)備配置與使用管理辦法( 試行)2018促進大型醫(yī)用設(shè)備合理配置和有效使用,保障醫(yī)療質(zhì)量安全,控制醫(yī)療費用過快增長,維護人民群眾健康權(quán)益大型醫(yī)用設(shè)備配置許可管理目錄(2018年)201816排CT、DSA和永磁MRI均不再需要配置證關(guān)于調(diào)整2018-2020

20、年大型醫(yī)用設(shè)備配置規(guī)劃的通知2020進一步優(yōu)化大型醫(yī)用設(shè)備配置,促進醫(yī)療資源科學(xué)合理布局,適應(yīng)衛(wèi)生健康事業(yè)建設(shè)發(fā)展新形勢需要,更好地滿足臨床診療、醫(yī)學(xué)研究和 人民群眾多層次、多元化醫(yī)療服務(wù)需求安徽省關(guān)于開展 2021 年度全省乙類大型醫(yī)用設(shè)備集中采購工作的通知2021全省公立醫(yī)療機構(gòu)乙類大型醫(yī)用設(shè)備進行集中采購6基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題上游核心部件原材料占終端20%中游產(chǎn)品廠商出廠價50%下游運用終端入院價100%超聲探頭高壓發(fā)生器、球管射頻模塊XRUSCTMRIMI醫(yī)院終端體檢機構(gòu)平板探測器:奕瑞科技、康眾醫(yī)療聯(lián)影醫(yī)療東軟醫(yī)療邁瑞醫(yī)療萬東醫(yī)療開立醫(yī)療祥生醫(yī)療公立:各層級醫(yī)院,三級

21、 醫(yī)院以中高端設(shè)備為主民營:綜合醫(yī)院國際醫(yī)學(xué);體檢機構(gòu)美年健康、愛康國賓磁體梯度模塊探測器中標(biāo)模式為主數(shù)據(jù)來源:西南證券整理直采模式為主科研機構(gòu)7基礎(chǔ)概覽篇:影像產(chǎn)業(yè)鏈和核心三個問題8主流影像設(shè)備的技術(shù)趨勢?以及國產(chǎn)龍頭的技術(shù)水平如何?行業(yè)驅(qū)動力以及如何評估影像設(shè)備的市場規(guī)模潛力?復(fù)盤國際龍頭,國產(chǎn)企業(yè)該如何成長?影像核心三個問題:技術(shù)層面市場層面戰(zhàn)略層面技術(shù)趨勢篇: 20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年9影像設(shè)備共同趨勢:部件高端化、軟件智能化、外觀小型化、時間快速化、診療精準(zhǔn)化、多模態(tài)融合。XR:起步早,運用場景廣泛,產(chǎn)品可分為GXR和IXR。從發(fā)展歷史看,隨著計算機技術(shù)和

22、探測器的發(fā)展, 可分為三個階段,數(shù)字化是第三代X射線機最大的特征。從技術(shù)難點看,探測器是影響成像質(zhì)量最重要的硬 件模塊;從發(fā)展趨勢看,中間接轉(zhuǎn)換探測器中的IGZO、CMOS和直接轉(zhuǎn)化的光子計數(shù)探測器有望逐漸取代 非晶硅平板,此外POC、三維成像、AI軟件融合也是重要的技術(shù)趨勢。CT:相比XR,具有三維成像和更高分辨率,臨床使用場景包括CT灌注成像、外傷和急性重癥、血管成像、 中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷、胸部疾病診斷等。從發(fā)展歷史看,目前第三代多層螺旋CT是臨床主流產(chǎn)品。從技 術(shù)難點看,為了增加層數(shù)、提高轉(zhuǎn)速、提高分辨率,在探測器、高容量CT球管、滑環(huán)轉(zhuǎn)速方面需要提升到 極致水平。從發(fā)展趨勢看,主要有

23、智能化、探測器高端化、層數(shù)和轉(zhuǎn)速提升、靜態(tài)CT、能量敏感CT、多模 態(tài)CT。US:具有安全、無創(chuàng)、應(yīng)用廣泛、實時、經(jīng)濟、便攜等優(yōu)點,應(yīng)用領(lǐng)域由早期的腹部及婦產(chǎn)科診斷,拓展 至心血管、 神經(jīng)、肌肉骨骼等多領(lǐng)域臨床診斷,臨床應(yīng)用范圍不斷擴大。從技術(shù)難點看,探頭是超聲產(chǎn)品 檢測性能的核心部件,目前國產(chǎn)龍頭在二維面陣探頭、實時三維成像技術(shù)方面與進口龍頭存在差距。從發(fā)展 趨勢看,超聲主要呈現(xiàn)探頭高端化、外觀小型化、軟件智能化。MRI:無輻射,具有更高的軟組織分辨率,適用于腦組織成像,也能對心、肝等功能性反應(yīng)進行精確的判定,在帕金森氏癥、阿爾茨海默氏癥、癌癥等疾病的診斷方面可發(fā)揮重要作用。從技術(shù)難點看,磁

24、體模塊、射頻模塊、梯度模塊是目前國產(chǎn)企業(yè)高端升級突破的要點,高端MRI設(shè)備一般需要提高磁場強度、均勻 度、射頻線圈接收和發(fā)射能力、梯度場強度和切換率,但也需要考慮孔徑大小、液氦量、系統(tǒng)發(fā)熱控制等 因素。從發(fā)展趨勢看,主要有低氦無氦、高場強、功能性MRI、智能化、低噪音大孔徑、小型化等。MI:靈敏度高、特異性強、定量性好,適合早期發(fā)現(xiàn)病灶并干預(yù),在腫瘤、腦、心臟等等領(lǐng)域疾病早期診 斷具有重要用途。從技術(shù)路線看,核醫(yī)學(xué)是分子影像的主流,近年來融合傳統(tǒng)成像是趨勢(PET-CT/PET- MR)。從技術(shù)難點看,多模態(tài)分子成像兼具PET 系統(tǒng)的難點(探測器模塊)和CT/MR的難點(探測器、 發(fā)射源或磁體

25、、射頻、梯度線圈)。核醫(yī)學(xué)的趨勢是臨床運用精準(zhǔn)化、核醫(yī)學(xué)設(shè)備升級、核藥開發(fā)、智能 化。技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇:技術(shù)難點在2025年前有望逐漸攻關(guān),國內(nèi)影像產(chǎn)業(yè)鏈將在全球占據(jù)一席之地總體而言,“十三五”期間國產(chǎn)影像龍頭企業(yè)突破了高端MR、高端彩超、高層CT、MI等產(chǎn)品的制造,但 核心部件自主化水平還有待提升。在“十四五”期間,影像設(shè)備領(lǐng)域?qū)⑦M一步加大基礎(chǔ)攻關(guān)和超高端產(chǎn)品升 級,目前處于技術(shù)突破的關(guān)鍵窗口期,預(yù)計2025年時國內(nèi)影像產(chǎn)業(yè)鏈全球競爭力將進一步增強。十四五醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 涉及的影像部分規(guī)劃序號產(chǎn)品技術(shù)要求1PET-MRI和PET

26、-CT關(guān)鍵技術(shù):高質(zhì)量圖像處理軟件關(guān)鍵部件:全數(shù)字化模塊化PET探測器,高配準(zhǔn)精度機架主要指標(biāo):整機空間分辨率橫向/軸向 560/160mm,靈敏度 6cps/kBq3磁共振成 像系統(tǒng)MRI關(guān)鍵技術(shù):新型臨床應(yīng)用成像序列,射頻功率放大器精準(zhǔn)激發(fā)技術(shù)關(guān)鍵部件:零液氦揮發(fā)超導(dǎo)磁體系統(tǒng),64 通道以上全數(shù)字化譜儀,高溫超導(dǎo)射頻線圈, 梯度放大器主要指標(biāo):場強3T,通道數(shù)64,定量成像的速度和精度滿足臨床需求4CT關(guān)鍵技術(shù):低劑量、多能譜成像技術(shù),新型圖像處理技術(shù),智能化信息處理系統(tǒng)關(guān)鍵部件:大熱容量球管,高分辨率/高靈敏度探測器,高壓發(fā)生器,超大直徑高速滑環(huán)主要指標(biāo):掃描層數(shù)256層,掃描速度不低于

27、230rpm(360旋轉(zhuǎn))5數(shù)字減影 血管造影X 線機關(guān)鍵技術(shù):低劑量/低造影劑成像技術(shù),C臂機架定位和旋轉(zhuǎn)技術(shù),三維圖像后處理技術(shù)關(guān)鍵部件:微焦點大容量球管,脈沖式高功率高壓發(fā)生器,高靈敏度寬覆蓋平板探測器, 高精度高轉(zhuǎn)速C臂機架主要指標(biāo):微焦點(0.3) 球管,高靈敏度寬覆蓋平板探測器(像素160微米、圖像矩陣2560 x2560),球管熱探測器(像素160um、圖像矩陣2 :2560 x2560),球管熱容量3MHU, C臂機架7軸,最大旋轉(zhuǎn)速度60/s6彩色超聲診斷設(shè)備關(guān)鍵技術(shù):數(shù)字化波束合成、高幀頻彩色血流成像、造影劑諧波成像、實時三維成像、剪切波彈性成像等新型成像技術(shù),多模態(tài)技術(shù),

28、小型化設(shè)計技術(shù)關(guān)鍵部件:高密度單晶材料探頭、二維面陣探頭等新型探頭主要指標(biāo):物理通道數(shù)128總發(fā)展新一代醫(yī)學(xué)影像裝備,推進 智能化、遠程化、小型化、快速 化、精準(zhǔn)化、多模態(tài)融合、診療 一體化發(fā)展等加大 產(chǎn)業(yè) 基礎(chǔ) 攻關(guān) 行動基礎(chǔ)材料CT用彌散強化無氧銅、鉬鈦鋯合 金,CT球管用真空高溫軸承、大 容量旋轉(zhuǎn)靶盤等;PET用高導(dǎo)熱 率電路基板材料、CT/PET探測 器用閃爍體核心 元器件開發(fā)醫(yī)用X射線探測器模擬芯片關(guān)鍵零部件大功率CT球管、高分辨率X射線 光子計數(shù)探測器、磁共振高場強 磁體、低溫線圈、先進彩超探頭重點醫(yī)療裝備 供給能力提升 行動突破7T人體全身磁共振成像系統(tǒng) 多能譜X射線CT、移動磁

29、共振成 像系統(tǒng)、光子計數(shù)能譜CT、高性 能單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)系統(tǒng)、三維智能數(shù)字 化X射線攝影系統(tǒng)(DR)、雙模 態(tài)乳腺成像系統(tǒng);復(fù)合手術(shù)室用 影像設(shè)備等2018年高端醫(yī)療器械和藥品關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案涉及的影像設(shè)備部分10數(shù)據(jù)來源:聯(lián)影醫(yī)療招股書,西南證券整理技術(shù)趨勢篇: 20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年原理:X 射線成像系統(tǒng)( XR)是產(chǎn)生X 射線后穿透人體, 通過不同組織對特定能量吸收 系數(shù)不同而產(chǎn)生射線密度和能 譜分布,并被探測器接收生成 人體影像。技術(shù)分類:根據(jù)臨床應(yīng)用的不 同,具有不同的成像模式,包 括二維靜態(tài)成像、二維動態(tài)成 像、三維斷層成

30、像等。技術(shù)難點:探測器、射線源( 高壓發(fā)生器)、軟件算法用途分類:XR 檢查可應(yīng)用于 篩查、診斷及外科手術(shù)與介入 手術(shù)的影像引導(dǎo)。具體有數(shù)字 化醫(yī)用 X 射線成像系統(tǒng)(DR)、數(shù)字乳腺 X 射線成像系 統(tǒng)( Mammo)、移動式 C 形臂X 射線成像系統(tǒng)(移動 C 臂)、血管造影 X 射線成像 系統(tǒng)( DSA)等。技術(shù)趨勢篇XR X射線成像系統(tǒng)原理11數(shù)據(jù)來源:聯(lián)影醫(yī)療招股書,西南證券整理技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年分類靜態(tài)X射線機(攝像)動態(tài)X射線機(透視)第一代主要是用片盒、增感片或膠片來成像, 通過膠片顯像來觀察病灶最傳統(tǒng)的熒光成像(熒光透視), 即X

31、射線照射在 熒光屏上發(fā)光, 在熒光屏上觀察到的人體影像是連續(xù)的第二代簡稱CR(computed radiography),為早 期數(shù)字化技術(shù), 該技術(shù)使用IP板來記錄射線潛影 經(jīng)過激光激發(fā)讀出的方式,來記錄和再現(xiàn)人體經(jīng) 過X光透視的組織影像信息影像增強電視系統(tǒng), X射線照在影像增強器入射 面上,把不可見光轉(zhuǎn)化為光電效應(yīng)電子, 并通 過電子靜電場加速放大能量, 轟擊出射面熒光 體層產(chǎn)生亮度放大后的可見光圖像, 屬于模擬 信號處理第三代稱為DR(digital radiography)技術(shù),于21 世紀(jì)初出現(xiàn), 是直接將射線在固態(tài)成像器件中 記錄為數(shù)字信號的技術(shù). 該技術(shù)通過將計算機 數(shù)字圖像處理

32、技術(shù)與X射線放射技術(shù)相結(jié)合, 以 及A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換, 進行實時圖像數(shù)字處理, 進而使圖像實現(xiàn)數(shù)字化。 DR技術(shù)的出現(xiàn)徹底 實現(xiàn)了醫(yī)用X線攝影的直接數(shù)字化, 成為現(xiàn)代影像醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)字化設(shè)備稱為數(shù)字化平板成像, 采用各種半導(dǎo)體工藝制 造出像素化微型感光和開關(guān)陣列, 實現(xiàn)X射線強 度分布在成像平面上直接采樣和數(shù)字化, 可實 時觀察, 也便于存儲和傳輸數(shù) 字 化技術(shù)趨勢篇XR:經(jīng)歷三代發(fā)展, 數(shù)字化是第三代X射線機最大的特征X射線發(fā)展階段:不管是靜態(tài)成像(攝像),還是動態(tài)成像(透視),從過去看,隨著計算機技術(shù)和 探測器的發(fā)展,基本上都經(jīng)歷了三個階段。數(shù)字化是第三代X射線機最大的特征。第三代數(shù)

33、字化X射線技術(shù)優(yōu)點:1)數(shù)字圖像密度分辨率高,對于曝光技術(shù)使用上的誤差,也具有更 大的容錯能力。2)數(shù)字圖像可以存儲、調(diào)閱、傳輸或拷貝. 數(shù)字圖像便于儲存, 并可隨時進行調(diào)閱、 傳輸。3)成像速度快,提高了工作效率。4)可以大幅地降低輻射劑量。第三代數(shù)字化X射線技術(shù)缺點:1)只能形成二維圖像, 無法辨識影像上重疊的組織結(jié)構(gòu)。2)只能進 行結(jié)構(gòu)成像, 無法進行功能成像。3) 目前的平板探測器還不足以分辨射線能譜。X射線成像的發(fā)展階段12數(shù)據(jù)來源:X射線成像技術(shù)的研究進展,西南證券整理技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇XR:探測器是最重要的硬件模塊,未來軟硬

34、件協(xié)同發(fā)展技術(shù)指標(biāo):X射線成像的關(guān)鍵科學(xué)問題是單位劑量輸入條件下獲得更多的被檢測物體的信息量(如空 間分辨率、密度分辨率、時間分辨率、能譜分辨率、相位分辨率等),所以DQE值(檢測量子效率,等于成像系統(tǒng)中輸出信號(信噪比平方)與輸入信號(信噪比平方)之比)非常重要。探測器是影響成像質(zhì)量、DQE最重要的硬件模塊,未來在軟硬件協(xié)同發(fā)展下,X射線仍有升級的潛力。X射線成像的主要模塊和參數(shù)指標(biāo)模塊關(guān)鍵部件參數(shù)指標(biāo)解釋難點射線源高壓發(fā)射器最大功率功率越大,掃描模式越多和成本、穩(wěn)定性、安全(輻射劑量)有關(guān)電壓范圍電壓值和X射線穿透力正相關(guān)mAs范圍mAs越大信噪比越高最大mA大電流可降低運用偽影X射線管(

35、球管)陽極材料一般選用鎢靶,因為熔點高、延展性好、穿透力強圖像清晰度和設(shè)備工作時長的平衡小焦點尺寸小焦點越小,圖像約清晰大焦點尺寸大焦點越大,設(shè)備持續(xù)工作能力越強陽極熱容量陽極熱容量越大,設(shè)備持續(xù)工作能力越強X射線探測模塊探測器探測器材料和技術(shù)路線間接轉(zhuǎn)換探測器為主,目前主流是非晶硅,IGZO、CMOS在動態(tài)成像 領(lǐng)域滲透率逐步提升,柔性基板在移動醫(yī)療中的運用增加;而在直接轉(zhuǎn) 換探測器以非晶硒和光子計數(shù)為主,性能最優(yōu),潛力巨大。影響空間分辨率、采集 速度和幀率、電子遷移 率、DQE,是成像質(zhì)量 最重要的影響因素空間分辨率空間分辨率越高, 可以捕獲更多的結(jié)構(gòu)信息越多, 圖像質(zhì)量越好,對早期微小病

36、變和隱匿性病灶的的識別能力越強和探測器材料息息相關(guān)像素尺寸單位m,像素尺寸越小,圖像細(xì)節(jié)越清晰、細(xì)膩像素矩陣像素矩陣越大,圖像的清晰度越高物理尺寸大小具有更大的覆蓋面積,針對體形較大的患者也能得心應(yīng)手軟件圖像采集采集圖像數(shù)采集圖象數(shù)越多, 出圖信息量越大,圖像越清晰軟實力,需要經(jīng)驗、數(shù)據(jù)等方面積累圖像處理三維重建算法獲得三維成像的重要支撐AI技術(shù)融合提升閱片、診斷能力圖像放大、邊緣增強、 對比度調(diào)節(jié)等基礎(chǔ)功能,基本都要附帶13數(shù)據(jù)來源:X射線成像技術(shù)的研究進展,西南證券整理技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇XR:X射線探測器升級迭代,IGZO、CMOS、

37、光子技術(shù)探測器有望成為高端產(chǎn)品新趨勢X射線探測器創(chuàng)新、變革與升級將很大程度上決定X射線成像的水平。X射線探測器分為間接轉(zhuǎn)換和直 接轉(zhuǎn)換。間接轉(zhuǎn)換探測器發(fā)展較早,其中非晶硅因技術(shù)成熟、適應(yīng)性好、低成本等原因,成為目前最 主流探測器,而在乳腺、牙科、外科等動態(tài)成像應(yīng)用領(lǐng)域,IGZO、CMOS憑借更好的成像效果逐漸 興起。直接轉(zhuǎn)化探測器不需要通過閃爍體將X線轉(zhuǎn)換成可見光,光導(dǎo)半導(dǎo)體材料采集到 X射線后,直 接將X 射線轉(zhuǎn)換為電信號,因此具有更高的分辨率,其中光子計數(shù)探測器(Photo Counting Detector)是公認(rèn)的下一代X射線成像技術(shù)。在2021年12月發(fā)布的十四五醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

38、 中的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)攻關(guān)行動中提到要“攻關(guān)高分辨率X射線光子技術(shù)探測器”。X射線探測器升級迭代路線圖14數(shù)據(jù)來源:西南證券整理技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇XR:POC化、三維成像、探測器升級、AI智能化等多個趨勢POC化:同為基礎(chǔ)診斷設(shè)備,IVD領(lǐng)域不少檢測設(shè)備實現(xiàn)了POCT化,而隨著分級診療、基層醫(yī)療 發(fā)展,PCT亦在X射線設(shè)備中體現(xiàn)。技術(shù)層面看,柔性TFT(thin film transistor)技術(shù)為生產(chǎn)的超輕 便、耐摔的便攜式平板提供技術(shù)支撐。三維成像:需要突破三維重建算法和超快動態(tài)探測器技術(shù)的配合空間分辨率成像技術(shù)的發(fā)展瓶頸。 在X射線機硬件

39、平臺上實現(xiàn)三維成像,目前已經(jīng)有成功商業(yè)化的例子就是數(shù)字乳腺斷層成像(digital breast tomosynthesis,DBT)。DR三維成像掃描的速度始終受到探測器性能的制約, 探測器殘影也 會成為重建數(shù)據(jù)自洽性的障礙。因此,迫切需要比非晶硅技術(shù)更加快速、殘影更低的大面積動態(tài)探 測器技術(shù)及更精確的機械控制位置傳感技術(shù)??臻g分辨率再提升:目前用于臨床的DR技術(shù)所采用的探測器空間分辨率在139 m以上,而國際高 端競爭已延伸到100 m以下像素的探測器。要實現(xiàn)高空間分辨率成像技術(shù)的突破,核心問題是提 高小像素的感光效率和降低電子噪聲。隨著探測器技術(shù)的發(fā)展,直接轉(zhuǎn)化探測器對當(dāng)前主流的替代:目

40、前的X射線成像是對X射線光子能 量積分形成圖像, 圖像只有射線強度信息。單光子計數(shù)技術(shù)具有能譜成像和零電子噪聲兩大優(yōu)點, 已經(jīng)在科研應(yīng)用以及線陣掃描的商業(yè)應(yīng)用中開始推廣。其進一步發(fā)展核心問題是增強單光子計數(shù)能 力,需要在基礎(chǔ)材料、探測器面板或芯片工藝層面獲得突破。軟件層面:AI技術(shù)與DR相互結(jié)合,開發(fā)應(yīng)用人工智能技術(shù)的閱片、診斷以及設(shè)備維護系統(tǒng)。目前 AI技術(shù)已被研究如何應(yīng)用于影像診斷的各個方面, 并取得了一定研究成果。例如稀疏角度采樣的 CBCT重建算法減少了CBCT采樣所需的投照角度, 降低了掃描時間,從而減少系統(tǒng)對掃描幀率的要 求,使得動態(tài)平板探測器技術(shù)的X射線系統(tǒng)具備三維成像能力。15

41、技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年數(shù)據(jù)來源:聯(lián)影醫(yī)療招股書,西南證券整理原理:X 射線計算機斷層成像系統(tǒng)( Computed Tomography,簡稱 CT)通過球管發(fā)出X 射線, X 射線穿透人體組織后被探測器接收 并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,經(jīng)計算機變換 處理后形成被檢查部位的斷面或立 體圖像。技術(shù)分類:一般根據(jù)多層螺旋CT也 就是Multi-slice CT是指掃描一圈所 得到的圖像數(shù)作為分類,分為小于 16層、16層、64層、128層、256 層等。技術(shù)難點:探測器、射線源(高壓 發(fā)生器)、軟件算法。用途分類:CT的分辨率更高,對軟 組織的檢查優(yōu)于X射線,因此臨床

42、 使用場景廣泛,包括CT灌注成像、 外傷和急性重癥、血管成像、中樞 神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷、胸部疾病診斷 等。技術(shù)趨勢篇CT: CT系統(tǒng)原理16技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年History of the Computerized Tomography Scanner, X射線成像技術(shù)的研究進展技術(shù)趨勢篇CT:第三代多層螺旋CT是市場主流CT發(fā)展:主要根據(jù)采樣方式不同將CT分為6代, 其中第三代多層螺旋CT是目前主流。從CT升級 看,主要趨勢有更快的采樣效率、更多維的信息、更高級的探測器,最終實現(xiàn)在最少劑量輻射下獲得更好的成像效果。CT成像的發(fā)展歷史發(fā)展階段采樣方式(

43、射線源/探測器)技術(shù)特征第一代旋轉(zhuǎn)/平移,筆形光束采取旋轉(zhuǎn)/平移方式進行掃描和收集信息, 由于 采用筆形X射線束以及只有12個探測器,所采數(shù) 據(jù)少, 所需時間長, 圖像質(zhì)量差, 只限于用作腦掃 描檢查第二代旋轉(zhuǎn)/平移,窄扇形光束將X射線束改為扇形, 探測器增至30個, 擴大了掃 描范圍. 在1次平移時間內(nèi), 有多個探測器同時記 錄許多平行射束. 每次機架平移后轉(zhuǎn)過與包括探 測器陣列的X射線扇形頂角一樣大的角度, 與第 一代相比,掃描時間大幅減少,線性位移量大 幅減少,可用于全身臟器的檢查第三代旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn),寬扇形光束采用滑環(huán)機制實現(xiàn)螺旋旋轉(zhuǎn), 是一種完全新型的 結(jié)構(gòu), 取消平移運動, 探測器安裝

44、的扇形角度擴 大到全身橫面, 并與相對的X射線管作旋轉(zhuǎn)運動 CT掃描機旋轉(zhuǎn)速度也大大提高. 第三代CT機進 一步發(fā)展, 采用多排探測器, 旋轉(zhuǎn)速度提高到旋 轉(zhuǎn)一周約0.251.5 s第四代旋轉(zhuǎn)/靜止把眾多探測器形成一個閉合的圓環(huán), 僅由射線源 轉(zhuǎn)動實現(xiàn)掃描, 而探測器保持靜止,其特點是顯 著地降低了對探測器穩(wěn)定性的要求, 但探測器數(shù) 量多, 成本高第五代固定/固定即電子束掃描機, 有時也叫EBCT(electron beam computed tomography)或 EBT(electron-beam tomography), 是一種多 源多探測器用于實時檢測的CT系統(tǒng). 它于 198019

45、84年建造, 用于心臟檢查,為了“凍 結(jié)”心臟運動, 采集一套完整的投影數(shù)據(jù)必須在 2050 ms內(nèi)完成. 第五代CT機掃描速度快,成 本高第六代固定/固定為靜態(tài)CT. 靜態(tài)CT指的是在數(shù)據(jù)采集過程中, 不 管是源還是檢測器都是靜止不動的。目前, 第六 代靜態(tài)CT是有可能顛覆當(dāng)前CT理念的重大技術(shù) 突破機會,CT成像的發(fā)展代際和技術(shù)特征17技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年數(shù)據(jù)來源:X射線成像技術(shù)的研究進展,西南證券整理技術(shù)趨勢篇CT:技術(shù)難點在探測器、高容量CT球管、滑環(huán)轉(zhuǎn)速技術(shù)指標(biāo):CT的發(fā)展目標(biāo)是要在有限的單位時間和單位X射線能量輸入的條件下,獲得更多的人體

46、 解剖信息。所以與XR相比,除了同樣關(guān)注高壓電壓范圍、熱容量、探測器材料和技術(shù)路線,CT的的 技術(shù)指標(biāo)還關(guān)注旋轉(zhuǎn)速度、采樣率、單圈掃描層數(shù)、機架孔鏡等。目前技術(shù)難點在探測器、高容量 CT球管、滑環(huán)轉(zhuǎn)速等。CT成像的主要模塊和參數(shù)指標(biāo)模塊關(guān)鍵部件參數(shù)指標(biāo)解釋難點X射線源高壓發(fā)生器電壓范圍低管電壓可以實現(xiàn)低輻射劑量,高管電壓對高轉(zhuǎn)速和大體型患者效果更 好安全與效果的調(diào)和X射線管(球管)陽極熱容量陽極熱容量越大,設(shè)備持續(xù)工作能力越強旋轉(zhuǎn)速度有物理極 限,輻射安全與持 續(xù)掃描能力的平衡球管散熱率和設(shè)備持續(xù)掃描時間有關(guān)X射線探測模塊探測器探測器材料和技術(shù)路線間接轉(zhuǎn)換探測器為主,目前主流是非晶硅,IGZO

47、 、CMOS在動態(tài)成像 領(lǐng)域滲透率逐步提升,柔性基板在移動醫(yī)療中的運用增加;而在直接轉(zhuǎn) 換探測器以非晶硒和光子計數(shù)為主,性能最優(yōu),潛力巨大。和探測器技術(shù)發(fā)展 代際、成本控制等 能力有關(guān)最高采樣率(view/圈)數(shù)據(jù)的采樣率越大, 重建圖像的數(shù)據(jù)量越大,圖像質(zhì)量越好最薄重建層厚探 測 器 的 最 小 單 元 切 割 越薄, CT 的分辨能力就越高,對于微小結(jié)構(gòu)的檢測能力越強單圈掃描層數(shù)每圈掃描層數(shù)越高獲得的信息越多,圖像就越細(xì)膩,圖像分辨率越高探測器 Z 軸覆蓋寬度( cm)Z 軸覆蓋寬度越大,冠脈掃描成功率越高其他機架系統(tǒng)機架孔徑機架孔徑越大, 患者檢查時幽閉恐懼癥越輕微轉(zhuǎn)速提升難度和孔 徑、

48、重量有關(guān),需 要機械工藝和材料 進步機架旋轉(zhuǎn)速度越快越好,行業(yè)一般0.251.5s/圈,0.25s/圈是行業(yè)領(lǐng)先水平軟件系統(tǒng)圖像重建優(yōu)化算法可有效降低臨床檢查時輻射劑量,從而提升系統(tǒng)動態(tài)掃描能力 軟實力,需要經(jīng)驗、 數(shù)據(jù)等方面積累人工智能運用提升圖像效果能最大程度降低CT劑量18技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇CT:智能化、探測器高端化、層數(shù)和轉(zhuǎn)速提升、靜態(tài)CT、能量敏感CT、多模態(tài)CT軟件層面智能化:如壓縮感知、迭代重建和AI輔助診斷等技術(shù)運用擴大。在圖像處理方面,由于計算 能力的不斷增強, 統(tǒng)計迭代重建已成為CT的研究熱點,其重點是研究噪聲消除、偽

49、影抑制以及雙能與 能量敏感成像,同時, 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CT重建最近也成為了熱點之一。在輔助診斷方面,通過人 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)構(gòu)建的一些AI診斷系統(tǒng)已經(jīng)在多種不同的疾病診斷中取得了優(yōu)異研究成 果, 如外傷探測、肺結(jié)節(jié)診斷、肺炎診斷等。探測器發(fā)展迭代:在間接轉(zhuǎn)化方向,隨著CMOS探測器技術(shù)的成熟, 采用CMOS技術(shù)的探測器已經(jīng)廣泛 應(yīng)用于齒科CBCT系統(tǒng),并被部分應(yīng)用到各種用于四肢的??艭T等術(shù)。在直接轉(zhuǎn)化方向,光子計數(shù)CT 憑借極高的時間分辨率、空間分辨率和低劑量輻射,也成為了全球巨頭布局的熱點。繼續(xù)提高當(dāng)前主流的多層螺旋CT的能力:這是從90年代以來一直遵循的技術(shù)升級主線,主要通

50、過提高 轉(zhuǎn)速和層數(shù),當(dāng)前幾家可以做到0.25s/圈,層數(shù)可以做到640層,未來隨著新一代CT球管將液態(tài)金屬 軸承、雙重四極磁聚焦、平板燈絲、大直徑分裂靶盤、多級磁控飛焦技術(shù)等先進技術(shù)融于一體,以及 探測器技術(shù)升級,轉(zhuǎn)速和層數(shù)有望繼續(xù)提升,螺旋CT的能力能更進一步。靜態(tài)CT的潛力:靜態(tài)CT消除了CT原有的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和高速滑環(huán), 通過多組光源和對應(yīng)的環(huán)形探測器來構(gòu) 成一種全新的掃描結(jié)構(gòu), 比當(dāng)前的多排螺旋CT具有10倍以上的空間分辨率、 64倍以上的立體空間分辨 率、多達48種以上的能譜鑒別尺度, 是一種未來能大幅度提升立體輻射成像性能的全新設(shè)備. 我國在 該領(lǐng)域走在國際領(lǐng)先地位, 有望實現(xiàn)全球首個

51、產(chǎn)品的發(fā)布。能量敏感CT的開發(fā):能量成像是未來必然趨勢。其中雙能量CT發(fā)展較早,可以做到在不同的有效X射 線能量下, 同時獲取兩個以上的測量值,從而實現(xiàn)了對不同物質(zhì)成分的鑒別,美中不足的是, 其相應(yīng)測 量間的時間失配嚴(yán)重(100 ms),因而不適用于動態(tài)場合。因此未來能量敏感CT必然是基于探測器開發(fā):主要技術(shù)有兩種1)雙層光譜探測器技術(shù)、2)半導(dǎo)體光子計數(shù)探測器,前者較為成熟,后者剛 興起。多模態(tài)CT:將兩個或多個成像技術(shù)進行融合,如最成功的例子就是正電子發(fā)射成像PET/CT系統(tǒng)。19技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年數(shù)據(jù)來源:祥生醫(yī)療招股書,西南證券整理原理:超

52、聲(US)診斷設(shè)備是利用 超聲波的物理特性和人體器官組織聲 學(xué)性質(zhì)的差異,以波形、曲線或圖像 等形式顯示疾病生理狀況,幫助疾病 診斷的醫(yī)療設(shè)備。技術(shù)分類:根據(jù)顯示技術(shù)主要分為A 型(一維)、B型(二維)、D型( 三維、四維),也可以分為黑白超和 彩超。根據(jù)大小可分為臺超和便攜超。根據(jù)性能和價格可以分為低端、中 端、高端、超高端等。技術(shù)難點:超聲探頭(換能器)、軟件算法。用途分類:由于超聲影像具備安全、 無創(chuàng)、應(yīng)用廣泛、實時、 經(jīng)濟、 便 攜等優(yōu)點,其應(yīng)用領(lǐng)域由早期的腹部 及婦產(chǎn)科診斷,拓展至心血管、 神 經(jīng)、肌肉骨骼等多領(lǐng)域臨床診斷,并 逐步滲透至超聲引導(dǎo)介入等非診斷領(lǐng) 域,臨床應(yīng)用范圍不斷擴

53、大。技術(shù)趨勢篇超聲 超聲系統(tǒng)原理20技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年項目高端超聲產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)和部件關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字化波束合成高幀頻彩色血流成像小型化設(shè)計技術(shù)多模態(tài)技術(shù)利用灰階、彩色、頻譜、彈性等多模態(tài)超聲影像信息進行 綜合判斷的技術(shù)利用超聲、磁共振、CT進行多模態(tài)成像技術(shù)實時三維成像傳統(tǒng)實時三維成像技術(shù)面陣探頭實時三維成像技術(shù)造影劑諧波成像剪切波彈性成像關(guān)鍵部件高密度單晶材料探頭二維面陣探頭主要指標(biāo)物理通道數(shù)128技術(shù)趨勢篇超聲:核心部件在超聲探頭探頭是超聲產(chǎn)品的核心部件。超聲波探頭是在超聲波檢測過程中發(fā)射和接收超聲波的裝置。探頭的性 能直接影響超聲波的特性,影響

54、超聲波的檢測性能。在超聲檢測中使用的探頭,是利用材料的壓電效 應(yīng)實現(xiàn)電能、聲能轉(zhuǎn)換的換能器。物理通道數(shù)是探頭最重要的參數(shù),一般來說通道數(shù)越大,彩超的檔次越高。根據(jù)工信部高端醫(yī)療器械與藥品關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案中對高端彩超的技術(shù)要求,一般包括數(shù) 字化波束合成、高幀頻彩色血流成像、造影劑諧波成像、實時三維成像、剪切波彈性成像等新型成像 技術(shù),關(guān)鍵部件則為高密度單晶材料探頭、二維面陣探頭等。當(dāng)前國產(chǎn)龍頭在實時三維成像和二維面 陣探頭部件技術(shù)方面與進口龍頭存在差距。高端彩超成像的技術(shù)要求數(shù)據(jù)來源:工信部高端醫(yī)療器械與藥品關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案21技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)

55、鍵10年數(shù)據(jù)來源:西南證券整理技術(shù)趨勢篇超聲:高端化、小型化、智能化超聲的發(fā)展迭代主要體現(xiàn)在三個方面:1、顯示技術(shù):從一維成像到四維成像,從黑白到彩色,從靜態(tài)到動態(tài),從模擬超聲到數(shù)字超聲。2、探頭技術(shù):有長形、園形、凸形、小R凸弧陣、微型導(dǎo)管腔內(nèi)探頭。3、外形變化:在保證主要功能的前提下使超聲成像系統(tǒng)小型多功能化,如筆記本和掌上B超等。未來發(fā)展趨勢:硬件層面高端化,探頭技術(shù)的升級(如高密度單晶材料或半導(dǎo)體材料);軟件層面 智能化,AI輔助診斷、圖像重建算法升級。超聲影像的發(fā)展史1D2D3D4D22技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年數(shù)據(jù)來源:聯(lián)影醫(yī)療招股書,西南證券

56、整理原理:磁共振成像系統(tǒng)( Magnetic Resonance Imaging) 是利用人體 內(nèi)水分子中的原子核(主要是氫質(zhì)子)在強磁場中的磁共振信號經(jīng)重建進行組織或器官成像。技術(shù)分類:可根據(jù)獲取磁場方式分為 永磁型MRI和超導(dǎo)型MRI,也可根據(jù) 磁場強度分為小于1.5T、1.5T、3T、 大于3T等。技術(shù)難點:磁體模塊、射頻模塊、梯 度線圈等模塊。用途分類:相對于 XR 和 CT, MR 沒有輻射影響,具有更高的軟組織分 辨率,尤其適用于腦組織成像;相對 于超聲,MR 的圖像分辨率更高,能 夠顯示更多細(xì)節(jié);相對于其他成像技 術(shù), MR 不僅能夠顯示有形的實體病 變,而且還能夠?qū)δX、心、肝等

57、功能 性反應(yīng)進行精確的判定,在帕金森氏 癥、阿爾茨海默氏癥、癌癥等疾病的 診斷方面可發(fā)揮重要作用。技術(shù)趨勢篇MRI:MRI系統(tǒng)原理23技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年技術(shù)趨勢篇MRI:低氦無氦、高場強、功能性MRI、智能化、低噪音大孔徑、小型化等MRI發(fā)展階段:1)19501970年,屬于NMR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的探索;2)19701990:MRI大發(fā)展 時代,實現(xiàn)了主流1.5T超導(dǎo)型MRI的商業(yè)化運用;3)1990年代以后,造影功能運用+磁場強度增強+PET/MRI的運用。未來趨勢:1)低液氦甚至無液氦:目前低溫超導(dǎo)MRI主要用液氦制冷,對醫(yī)院存在場地要求大、維護

58、 成本高等難題,因此低液氦甚至無液氦成為MRI技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向。2)提高場強:為了提升信 噪比和成像速度,開發(fā)更高場強的MRI成為國家高端設(shè)備鼓勵的方向,可以從超導(dǎo)材料、優(yōu)化梯度磁場 線圈設(shè)計和制造工藝、實現(xiàn)動態(tài)勻場、開發(fā)高密度介紹線圈等角度入手。3)功能性MRI產(chǎn)品的開發(fā): 如針對顱內(nèi)、肺部等組織功能診斷。4)大數(shù)據(jù)+AI智能化:優(yōu)化流程,提升速度等;5)患者使用感受 提升:低噪音+大孔鏡。6)小型化:POC場景開發(fā)。MRI成像的發(fā)展歷史Magnetic Resonance Imaging: Historical Overview, Technical Developments, an

59、d Clinical Applications,西南證券整理24技術(shù)趨勢篇:20162025年是中國影像設(shè)備高端突破的關(guān)鍵10年X射線成像技術(shù)的研究進展,聯(lián)影醫(yī)療招股書,西南證券整理技術(shù)趨勢篇MRI:磁體模塊、射頻模塊、梯度模塊是目前國產(chǎn)企業(yè)高端升級突破的要點技術(shù)指標(biāo):為了實現(xiàn)MRI成像效果的最優(yōu),一般需要提高磁場強度、均勻度、射頻線圈接收和發(fā)射能力、梯度場強度和切換率,但也需要考慮孔徑大小、液氦量、系統(tǒng)發(fā)熱控制等因素。主要部件國產(chǎn)化率情況:磁體方面,聯(lián)影是原廠生產(chǎn),東軟和安科是外購;射頻模塊基本外購;梯度模 塊中功率放大器需外購,梯度線圈原廠生產(chǎn)或采購國產(chǎn)為主。MRI成像的主要模塊和參數(shù)指標(biāo)

60、模塊關(guān)鍵部件參數(shù)指標(biāo)解釋難點磁體模塊機架系統(tǒng)孔徑大小孔徑越大,病人檢查舒適度越高孔徑越大,增加磁場強度和均勻性的難度加大磁體場強大小場強越大,很像效果越好,速度越快降低液氦量的難度較大磁場均勻度均勻度越高,設(shè)備性能越好需要被動勻場操作和主動勻場補償射頻模塊射頻接收線圈線圈單元數(shù)線圈單元數(shù)越高, 線圈接收信息的能力越高, 圖像質(zhì)量越好單元數(shù)過高也會產(chǎn)生偽影射頻發(fā)射線圈通道數(shù)量通道越多,可以做到射頻勻場,提高成像 質(zhì)量成本更高,而且系統(tǒng)更加復(fù)雜,故障 可能性更多射頻功率放大器最大發(fā)射功率決定系統(tǒng)放大射頻小信號的能力,影響成像質(zhì)量,場強大的MRI需要更高的功率能量過大會導(dǎo)致體溫升高梯度模塊梯度線圈最

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