【导语】 受益于医疗新基建和政策的驱动,中国医学影像设备的市场规模稳健增长,预计今年将达到1360亿元。而在众多设备分支中,市场规模占据首位的依然是CT,占比高达32%。
受益于医疗新基建和政策的驱动,中国医学影像设备的市场规模稳健增长,预计今年将达到1360亿元。而在众多设备分支中,市场规模占据首位的依然是CT,占比高达32%。且与欧美、日本等国的人均CT装机量相较之下,中国的CT市场还有很大的开发空间,这也促使一大批医疗影像企业加大研发和制造投入,尤其是想要借此机遇实现替代的国产厂商。
今年以来,国产医疗影像设备,尤其是CT,已经开始朝着超高端的方向进发。比如今年4月,开影医疗打造的国内首台立位CT设备Standing 128获得药监局注册证,正式进入市场,解决了骨科等领域的医疗影像。
擎天512层大孔径超高速CT / 赛诺威盛
近日,赛诺威盛生产的擎天512层大孔径超高速CT获得了药监局颁发的医疗器械证。这款超高端级别的CT选择了追求极致的扫描速度,达到了单圈0.235秒。扫描速度快意味着检查时间短,不仅减少了患者的憋气时间,还减少了在扫描过程中的辐射量。
从以上情报可以看出,国产CT设备在探测器等零部件的自产自研已经有了可观的进展。但CT设备所用到的部分核心零部件,比如球管,仍有很大的替代空间。
CT球管作为CT设备中产生X射线的核心装置,通过加速高能电子轰击阳极靶材产生X射线。然而这类零部件仅具备有限的工作寿命,也常被视为高值医疗耗材。只有极少数医疗影像厂商具备自产CT球管的实力,比如GE、西门子、飞利浦、佳能(东芝医疗)等,国内自产CT球管的市场几乎为零,只能选择外购球管。
CT4000 Essential球管 / 当立
以联影医疗为例,其在招股书中说明,除少数产品的球管为自主研发外,大部分产品生产用球管都是对外采购。深圳安科也在其招股书中也提到,CT产品所用的球管均向飞利浦(当立)和万睿视外购。国内由于诊疗量大,CT使用频率高,球管替换周期相对较短,所以国产CT更愿意选用寿命更长、热容量较高的国外球管产品。
不过可喜的是,在政策激励和市场需求持续增长下,不少厂商已经大力投入国产CT球管替代的研发和制造当中,诸如智束科技打造出了国产首支热容量达到7MHU的液态金属轴承CT球管;东软医疗选择入股电科睿视,计划通过医用CT球管的自主研发和制造,打造更加安全的供应链体系。
虽说CT球管已经实现了部分国产替代,但并不代表着高枕无忧,即便采用同样的技术,在关键的寿命指标上,国产CT球管供应商还是与国际大厂有着不小的差距,需要在制造工艺上寻求突破。
如果再进一步拆分到球管的核心零部件,比如轴承和靶盘上,我们就会发现这些部件依旧普遍依赖进口,尤其是液态金属轴承和高热容量的阳极靶盘。传统的滚珠轴承为例,滚珠轴承在高速运转时极容易产生大幅度振动,更容易导致磨损,从而降低CT球管的使用寿命。
CoolGlide液态金属轴承结构图 / 当立
在国内多数球管厂商还在钻研滚珠轴承之际,当立、万睿视等厂商早已转向液态金属轴承,通过在转子和轴承之间填充液态金属,从而实现零磨损、零振动。不仅如此,液态金属轴承实现了更高的散热效率,减少了冷却等待时间,为高通量检查的医院带来了无与伦比的效率。
然而,液态金属轴承的生产制造,整个工艺环节涉及30余道工艺,遇到的关键技术问题包括精密加工、焊接、真空、表面处理、精密装配等多个环节,要攻破其中关键技术尤为困难。不过好消息是,随着液态金属轴承专利到期,更多的CT球管制造商得以跟进这一技术,可要想实现大规模量产,仍要经历多轮工艺迭代。
另一大核心零部件就是与热容量息息相关的阳极靶盘了,要想在高能电子束轰击下承受住高温,势必用到更大的靶盘尺寸散热、更高熔点的材料,同时通过高速旋转阳极靶盘来分散热量。
在靶盘的制造工序中,精密磨削、抛光和光学检测等决定了其表面平整度,如果表面平整度不达标,比如存在划伤、氧化或裂纹,在高能电子束的轰击下,很有可能会导致局部过热,最终靶盘损坏。
在球管的加工制造过程中,影响寿命的另一大因素就是真空度的保持,且这种真空度要维持整个产品生命周期。一旦出现不完全真空的状态,出现氧气,球管在使用过程中就会高压打火,导致其无法连续运行和获取高质量图像,停机维护也就意味着CT设备效率的下滑。
除了靶盘和轴承外,球管内部还有很多需要焊接的部分,在焊接完成后需要进一步做检测。如果焊接部分存在空腔、气泡之类的缺陷,释放出来后会进一步降低球管的真空度。
7MHU液态金属轴承ZS702L / 智束科技
正因如此,对于球管厂商来说,获证并不等于稳定的量产能力。要想彻底解决轴承、靶盘等核心部件的进口依赖,实现更高的使用寿命,做到真正的国产化替代,仍需要加大研发投入,与上游供应链厂商一道解决这些问题。