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中国VS全球:影像产业,同台竞技

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原标题:中国VS全球:影像产业,同台竞技

关于X射线的发现可能是最为人们所熟知的医学历史。

1895年

德国物理学家伦琴(Roenthen)发现X射线

1896年

德国西门子公司研制出世界上第一支X线球管;

X线开始应用于临床医学。

1900年

X线检查日臻专业化,出现了很多X线医生。

1913年,美国通用电子研究所研制的真空球管被应用于临床

1930 增感屏诞生

1938 旋转阳极X线管诞生

当时还有这样的X线机

1930年

大型X线机开始出现,断层摄影和特殊造影、影像增强器、介入放射学开始兴起。

1942 奥地利医生杜塞克首次用A型超声仪进行颅脑疾病的诊断

1951 闪烁扫描技术诞生,Benedict Cassen发明同位素扫描仪并应用于肝脏和甲状腺核素检查

1952 霍来开始应用B型超声仪(即切面显象法)对乳腺疾病进行诊断

1954 荧光增强管诞生

1954 Hertz和Edle研制成M型超声心动仪,采用单声束扫描心脏,用于显示心脏血管的运动来诊断心脏疾病

1955 γ照相机诞生

1957 连续式D型超声的方式从频移信号中诊断心脏瓣膜病的论文发表

1957年

出现儿童X线机,为使孩子配合还特意加装了小木马。

1960年

电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、血管造影(DSA)、实时超声相继问世,初步形成医学影像学。

1960 X线TV诞生

1964 闪烁图像数据分析

1969年

英国EMI公司的电子工程师亨斯菲尔德(Hounsfeild)研制成功第一台临床 CT,这是医学影像史上又一个重要里程碑。

目前CT技术中所使用的表示图像亮度的CT值单位就是以他的名字来命名的。

1970 核医学综合数据处理,SPECT诞生

1972 X线CT诞生

1973 Phelps Hoffman和Ter Pogossian 研制成第一台原型PET扫描机

1977 小型回旋加速器,首台全身PET扫描机诞生

1979 DR(数字透视影像)

1982 CR(计算机透视影像);多普勒图像(D超);PACS

20世纪80年代初,第一台医用核磁共振成像仪问世

1992 全身PET应用于临床

1995 Townsend等研制出PET/CT

纵观世界医学影像发展,70年代初期主要是传统X线影像、核医学及超声,从信号角度来看,均是以模拟方式进行数据处理;随着计算机技术迅速发展和数字影像技术的导入,80年代所有的影像诊断技术领域,开始向数字化高速发展。

21世纪

PET/CT的出现是医学影像学的又一次革命,受到了医学界的广泛关注和认可,被冠以“现代医学高科技之冠”。

2000年,全球首台PET/CT在北美放射学年会(RSNA)推出,来自西门子医疗;

2001年,PET/CT应用于临床 ......

此后全球医学影像技术进入了更精准、更高效、更智能的产品迭代阶段。

就在伦琴发现X射线的第二年,1896年(光绪二十一年)时任全权大臣的李鸿章在德意志帝国访问时接受了“照骨镜”(即X射线)的检查,发现了其左眼下此前留有的子弹壳,且形状清晰,因而感到十分神奇。

1897年,苏州博习医院从德国引入了简易X光机。

虽然中国接受放射诊断和引入医学放射机器的年代几乎与国际同步,但是并不代表放射学技术或放射学科在中国的开端和国际同步。因为只有医学教育及临床体系完成规范化的建制才算完成这一技术的接纳。

因此在十九世纪二十年代左右,当中国第一批建制完备的放射科室出现并完善运行之时,X射线技术才算真正引入中国。然而中国影像诊断企业的起步更晚。

全球影像诊断产业规模在医疗器械领域排名第三,占比12%左右,预计到2024年市场规模约为510亿美元,年复合增长率4%左右。

影像诊断的产品主要分为X光、CT、MRI、PET/CT等。

由于产品属于大型设备,成本技术要求较高,较少新企业以生产厂家的“身份”加入赛道。追随着技术的发展,在一百多年的历程里,无论全球还是中国,整体市场格局基本较为稳定。

01、起源

1910—1949,X线技术开启中国医院现代化之路。

X线技术的引入将西医的诊断与治疗技能从医生个体身上分离出来,X光机以及医疗组织的建制化开启了医学、医院的现代化之门,也开启了中国医学的现代化之路。

1911年,浙医二院放射科成立,并购入一台X线机;

1918年,宁波保黎医院向100多位保黎医会会员发起募捐,筹集了6100元,从上海美商慎昌洋行订购了一台美国GE牌X线机;

1921年,北京协和医院成立放射科,霍奇斯(PaulC.Hodges)为首任科主任(谢志光为第二任放射科主任);

1923年,北京大学第一医院(北大医院)成立放射科,梁铎教授任主任;采购的X光机来自飞利浦、东京芝浦电器株式会社;

1937年,中华医学会放射学分会在上海成立;

1942年,谢志光教授应邀来北大医院担任放射科副主任和主任;

这段时期,包括绍兴、湘雅等中国很多地区医院在采购X光机同时,面临的另一个重大问题是设备买了无法使用,因为医院所在地没有电力公司,医院不得不自置发电设备,还专门为X线机造了炉子间、引擎间、X光镜间等。

可以看到,能买得起、用得上X线设备需要一笔非常巨大的资金投入。此外很多医院没有专业的X射线实验室,没有受过专门训练的人才,摄片质量、诊断水平都不尽如人意。

因此最早一批建立放射科的协和医院放射科(英美系)和北大医院放射科(日德系),成为了学习模板。

中国放射医学的百年演进,逐渐在地域上形成了华北、华东、华南三个临床应用与研究中心。而经历了抗战及解放战争时期,中国医疗影像一度发生了较大动荡和变化。

在新中国成立之前,中国一边进行着医学影像学科的全方位建立,一边引进了来自西门子、GE、飞利浦、东芝的X光机。可以看到,这些伴随着医学影像诊断成长起来的第一批公司,也是目前全球医学影像诊断领域的头部企业。

GE医疗

1893年,CF Samms和JB Wantz在地下室成立了Victor Electric 公司;

1896年,Victor Electric 公司开始生产X射线机;

1916年,Victor Electric 公司收购了当时在X射线机领域的竞争对手,包括Scheidel Western,Snook-Roentgen,MacAlaster&Wiggin;

1920年,Victor Electric 公司被GE收购,当时Victor Electric 的X光机已经在近全球70个国家/地区提供销售和服务;

西门子医疗

1896年,西门子医疗生产全球首台医用X射线设备

飞利浦医疗

1914年,飞利浦创立了第一个科研实验室,开发了包括X-射线仪等;

1928年,飞利浦在美国开始生产医用X射线设备,进入医疗器械领域;

东芝医疗(2016年被佳能收购)

1914年,东芝在日本制造出第一个X射线管球进入医疗影像设备行业

02、发展

1950—1990,中国医学影像产业初露萌芽。

新中国成立以来,随着经济的发展,医学影像也成为中国医疗水平发展的“排头兵”。

在西方医学的传入与演进过程中,医学影像有着不同于其他学科的发展特色,譬如人-机依赖,协同共进。因此中国在这期间除了继续学科的建立拓展,在产业领域也有所突破,诞生了自主研发的第一台X光机、第一台超声、第一台磁共振设备等。

1951年,中华医学会放射学会恢复活动,谢志光为名誉主任委员,汪绍训(北大医院)为主任委员,梁铎(北大医院)为副主任委员;

中国最早的医学影像生产厂家也在这个时期诞生,

1955年,万东医疗前身公私合营京门医疗器械厂正式建厂

中国X光技术:

1952年,中国第一台200毫安医用X光机由上海精密医疗器械厂前身华东工业部器械二厂研制成功,安装于中山医院内进行试用,定名为“国庆号”;

1958年,万东医疗试制成功了首台固定阳极管的200毫安X射线机和旋转阳极管的400毫安X射线机,并实现批量生产;

中国超声技术:

1965年,汕头市超声仪器研究所有限公司,研制出中国首台CTS-I型和CTS-3型超声波诊断仪,能诊断颅脑、肝、胆、脾、眼球、妇科等疾病

1983年,汕头市超声仪器研究所有限公司研制成功中国第一台B型超声诊断仪

中国DSA技术:

1989年,万东医疗研发生产的中国首台DSA入驻北京军区总医院

中国MRI技术:

1985年,中国引进了第一台MRI

1986年底,中国科学院通过与美国高科技公司合作,在深圳蛇口成立了安科高技术股份有限公司;

1988年,安科成功开发出中国第一台磁共振成像系统:场强为0.15T的永磁型MRI――ASP-015样机;

1989年底,中国第一台获批磁共振成像系统正式在安科诞生;

而此后,从安科高技术股份有限公司“走出”了迈瑞公司的创始人 徐航、李西廷。

在国际舞台,医学影像细分领域的头部企业开始显现。

1960年,阿洛卡公司(2011年被日立收购)推出全球首台商用超声诊断系统;

1960年,阿洛卡公司进入中国;

1967年,西门子医疗推出全球首台实时超声诊断设备;

1975年,西门子医疗推出全球首台全身CT;

1976年,GE全球首台商用CT机在临床安装;

1983年,飞利浦推出全球首台医用全身磁共振成像系统;

1985年,飞利浦在中国开设了第一家飞利浦合资企业;

1987年,飞利浦推出全球首台商用CR数字化系统 ;

03、追赶

1990—至今,中国医学影像产业全面开花。

1991年,迈瑞医疗成立

1991年,GE在北京设立GE航卫医疗系统有限公司

1992年,西门子医疗在上海建立德国以外第一个CT生产基地

1993年,飞利浦推出全球首台商用DR系统

中国CT技术:

1994年7月,中国第一台全身CT科研样机在东北大学研制成功,随后CT项目并入东软集团

(20世纪70年代末,中国引进首台CT;

1983年5月,上海医疗器械研究所等单位研制出中国第一台大型颅脑CT)

1998年,东软医疗成立,国产CT首次实现产业化

这个时期是全球PET技术开始商业化的关键节点,

2000年,西门子医疗推出全球首台PET/CT;

2010年,西门子医疗推出全球首台PET/MRI ;

2010年,联影成立;

中国PET/CT技术:

2012年10月,北京大基医疗公司研制的PET/CT一体机亮相第67届中国深圳国际医疗器械博览会,填补了国内空白

04、千亿中国医疗影像产业

据统计,2014-2018年,中国医学影像设备市场规模由454亿元增长至752亿元,年复合增长率13.4%。第三方医学影像中心发展、居民支付能力提升、医学影像技术进步将成为驱动行业增长的主要原因。

中国医学影像产业的上游市场包括核心元器件与非核心元器件供应商;中游市场为产业链主体包括各大影像设备生产企业;下游涉及各级医疗机构及衍生服务机构。

上游市场,许多核心元器件仍然依赖外资企业。

下游市场,随着分级诊疗政策落地,三级医院需求基数小、设备要求高,基层医院需求基数大、设备要求中等,潜力巨大。

中游市场,主要包含CT、DR、PET、MRI、超声等;目前中国医学影像企业在中、低端市场占据了一席之地,但仍然受限于技术、品牌、产品综合性能等方面的差距,高端市场大部分被外资占据。

随着人工智能技术的发展,部分AI企业成为连接中游设备厂商和下游医疗机构的重要影像辅助诊疗环节集。

对于中游设备厂商来说,自主研发的技术和生产能力,以及与上游供应商的议价能力成为竞争力强弱的关键。

技术进步是医学影像设备行业发展的核心驱动力

目前中国影像诊断技术比全球技术大约落后5-10年。据调查,目前国产医疗影像多项较前沿技术,除PET处于婴儿期末期,大多数处于成长期,其中128排CT及以下平板探测器、永磁MRI等技术正逐渐向成熟期发展。

中国医学影像行业总体研发投入不足,企业核心竞争力较弱,是跟外资企业差距的主要原因。

而近年来国家与地方都出台了较多的政策支持医疗器械产业的发展。未来中国医学影像诊断产业发展整体利好。

医学影像设备细分领域,马太效应明显,头部企业较集中,余下中小企业集中度较低。

DR细分领域,基层需求扩张将驱动后国产时代的赛道发展

(全球领先企业:西门子医疗、飞利浦;主要国产企业:万东医疗、安健科技)

DR是医学影像领域技术最成熟的细分赛道,中国市场年复合增长率约15%,国产化率超过70%。

由于行业发展成熟,进入门槛不高,造成企业多行业集中度较低。目前中国DR产商数量超过100,分割了大部分中低端市场,高端市场仍由西门子、飞利浦为代表的进口品牌占据。

技术方面,产品将随着变焦点3D、旋转扫描能谱探测器、单光子探测器、动态压缩感知等发展。

市场需求,分级诊疗拓宽了基层医疗市场。此外,国家助推民营医疗机构的快速发展, 进一步为医疗市场的扩容带来动力。

CT细分领域,全球进入产品迭代阶段

(全球领先企业:GE、西门子医疗;主要国产企业:联影、东软、安健科技)

与传统X成像相比,CT可显示人体某个断面的组织密度分布图,其图像清晰、密度分辨率高、无断面以外组织结构干扰,提高了病变检出率和诊断准确率。

2020年中国CT市场规模超过200亿元,年复合增长率超过16%。国产化率不足30%,国产品牌仍以16排及以下中低端产品为主。CT技术壁垒较高,中国企业暂无核心零部件自主研发能力,核心零部件基本依靠进口。

值得关注的是,经历了多次技术变革后,CT仪器的更迭更多是集中于检测速度、图像清晰度、智能化等性能使用方面的改进。

技术层面,高端技术领域,东软和联影都推出了128排CT。

政策层面,2018年开始中国对大型医用设备配置政策的放开将为行业发展带来积极作用。

MRI细分领域,健康意识提升,消费升级带来广阔前景

(全球领先企业:西门子医疗、GE、飞利浦;主要国产企业:联影、万东)

MRI中国市场年复合增长率超过10%,国产化率低于30%。其中1.5T产品50%以上市场份额被外资巨头占据,低场强产品的中低端市场主要是国产产品。

MRI的核心技术壁垒在于超导磁体、梯度线圈、射频线圈、谱仪等,目前绝大部分依赖进口。高端磁共振产品的核心关键部件的技术依然由国际知名品牌垄断。

而从MRI的型号保有量来看,国内MRI存量市场主要型号为1.5T为主,份额高达54%,而3.0T的因产品价格高且采购需经政府批准,保有率相对较低只有15%,剩余的低端型号(1.0T 及以下)合计占比约 31%。

因为患者临床接受度还不是很高,因此不及DR,CT普及,但随着患者认识提升以及消费升级,预计将会有更多患者选择MRI诊断。

PET细分领域,配置权限下放助力PET/CT设备放量

(全球领先企业:西门子医疗、GE、飞利浦;主要国产企业:联影、东软、明峰)

PET/CT属于高端医学影像设备,市场总体渗透率低;PET/MR由于技术难度较高,已上市产品主要用于临床研究。

中国PET市场年复合增长率22%以上,国产化率低于10%。PET/CT 属于高端医学影像设备,单机价格基本在1000万以上,采购方主要为大型三甲医院,整体PET/CT产品市场仍以进口产品为主。

从人均仪器配置数量上看,目前中国PET/CT每百万人口拥有量仅为0.17台,而欧美等发达国家PET/CT每百万人口拥有量大多在2台以上。

PET的成像可以反应人体代谢特征, 而CT可以更好地反应人体解剖特征,因此PET与CT的结合可以实现优势互补,通常对于癌症早期筛查有很大贡献,未来增长空间很大。

DSA细分领域,中国企业“入局早”但目前技术差距仍然大

(全球领先企业:飞利浦、西门子医疗、GE;主要国产企业:万东、联影、东软)

中国DSA市场年复合增长率超过13%。

中国第一台DSA诞生于1989年,但是经过多年发展,国产DSA在中国市场渗透率仍然较低,国产化率低于10%。

DSA属于高端医学影像设备,技术壁垒高,中国企业技术水平与整机性能与进口产品相比仍有较大差距。

超声细分领域,国产龙头企业拓展中高端市场

(全球领先企业:GE、飞利浦、西门子医疗;主要国产企业:迈瑞、开立、汕头)

2019年预计中国超声设备市场规模在4.5万,年复合增长率超过13%,国产化率在40%左右。国产企业主要在低端市场,但是以迈瑞为代表的龙头企业已逐渐具备高端生产能力,逐步向高端市场拓展。

此前超声国产设备利用高性价比优势及渠道优势迅速占领基层市场。在高端彩超领域仍然与进口产品存在差距,无法满足三甲医院科研与数据分析。

影像诊断无论从学科技术还是产业发展都是关乎人类生存的重要领域。中国龙头企业借助政策、人才红利,也在不断发展。

联影成立于2010年。目前还未上市。

影像产品包括:分子影像、磁共振MRI、计算机断层扫描仪CT、X 射线产品等。

联影在产品布局方面发展很快,成为目前中国医学影像公司唯一在各细分领域都有相关产品的企业。包括智能化设备、联影云、5G、AI、远程诊断服务……等。

另一方面,联影与全球近100家临床及科研机构展开合作;在美国休斯顿、克利夫兰和康科德分别成立了3个研发中心,专注于 MR、PET-CT、CT、RT 等产品的研发和前沿技术探索。

迈瑞成立于1991年。于年2018年在深圳创业板上市,截止9月15日,总市值4110.37亿。

影像产品包括:超声,DR。

2020上半年营收21亿,同比增长6.67%,

新冠疫情使便携彩超、移动 DR(移动数字化 X 线机)的需求量大幅增长;

推出MX及ME系列高端便携彩超产品,发布AI相关智能诊断工具;

通过针对性的POC解决方案,实现在欧洲、独联体、拉美等国际范围内顶级医院客户的装机,提升了在国际高端医院、连锁集团医院的渗透率和覆盖率。

迈瑞医疗在医学影像领域的优势主要在超声,在中国自主研发医学超声进程,两次革命性突破都来自迈瑞医疗,

2001年,迈瑞发布了第一台全数字黑白超声诊断仪DP-9900,标志着国产数字黑白超时代的到来;

2006年,迈瑞发布了国内首台具有自主知识产权的台式彩超DC-6,标志着数字彩超时代的到来;

此外,除了中低端领域,迈瑞医疗通过不断加大创新研发,已经在中高端超声领域有所拓展。

2016年,迈瑞推出高端彩超Resona 7;

2018年,推出高端专科彩超Resona 8,逐渐突破高端市场。

除了超声产品,迈瑞的产品涵盖了从诊断到治疗的较全管线,四大业务可以互相联动,以一体化解决方案产生更大的协同效应。

东软医疗成立于1998年。2020年6月提交科创板上市申请。

影像产品包括:数字化医学诊疗设备(CT、MRI、DSA、GXR、PET/CT、RT、US)。

2020上半年营收11.6亿,同比增长39.8%。

上半年发布了“雷神-方舱CT”、NeuMR 1.5T磁共振、NeuEcho 15 系列超声、512 层宽体能谱 CT等创新产品;

交付CT、车载 CT、方舱CT、移动DR等产品,积极参与全球抗疫;

作为老牌医学影像企业,东软在医疗数据领域优势较大,目前已经累积12000T的影像数据,结构化数据达3000T,服务近500家三级医院,2500多家医疗机构,5万多家基层医疗卫生机构,覆盖约5亿居民。主要借助信息化优势和规模优势,或将在“智慧医疗”信息化建设,全民健康信息化建设领域占据主导。

万东医疗成立于1955年。1997年5月在上交所上市,截止9月15日总市值74.09亿。

影像产品包括:医用诊断 X 射线机(DR、DRF、移动 DR、数字乳腺机)、DSA 血管介入治疗系统、MRI 成像系统(永磁和超导)、X-CT 系统、超声(收购百胜)。

子公司万里云主营业务包括医学影像远程诊断服务、第三方影像中心影像检查服务、SAAS 云影像服务。

子公司万东(苏州)百胜主营业务为超声类影像设备和服务。

2020上半年营收50.3亿,同比增长33%。

主要受到Q1中国疫情带动DR销量高增长驱动;

移动DR高增长(营收1.85 亿元),核磁、DSA营收有所下滑;

万东医疗也是老牌医学影像企业,因此在核心部件的自主研发领域耕耘多年,目前已经实现了,

X射线产品:X线球管、X线高压发生器、平板(CCD)探测器、机械部件和图像系统的自主研发;

MRI产品:共振磁体、梯度线圈、射频线圈、多通道谱仪及成像技术的核心技术;

医学影像设备折旧时限长,一线城市高端市场已接近饱和。在“分级诊疗”制度推行下,医疗资源将有效下沉,基层医疗机构与民营医院的建立与完善提升了医学影像设备更大的采购需求。

医疗影像设备总体向更清晰、更快速、更安全、更便携、更智能五大趋势发展。

未来,以AI、5G+、机器人技术与医学影像的联合将越来越成熟;人才和产业的全面升级将更好赋能临床。

资料参考:

公司公告,2018年中国医疗设备行业数据及售后服务调研,国联证券研究所,医招采数据

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