(1)医学影像设备概况
医学影像是指为实现诊断或治疗引导的目的,对人体施加包括射频信号、X射线、超声、可见光等各种物理信号,记录人体反馈的信号强度分布,形成图像并使得医生可以从中判读人体结构、病变信息的技术手段,在临床诊断和研究中起到了重要作用。
医学影像设备是施加物理信号并记录和反馈信号的设备和仪器。医学影像设备包含诊断影像设备与治疗影像设备两类。依据设备大小和成像机制的不同,临床常用的医学诊断影像设备可分为 MRI、CT、XR 和 PET 等大型医学影像设备及超声和内镜等其他医学影像设备。
其中,MRI 影像设备是使用较为广泛的医学影像设备,在骨关节、软组织病变的诊断中具有较高的可信度,具有多参数成像、无创无痛、无电离辐射、较高的组织分辨力等特点。
(2)MRI 设备技术概况
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种利用生物体内的磁性核(多数为氢核)在磁场中表现的共振特性进行成像的技术,磁共振成像的物理基础是核磁共振理论。MRI 设备的工作原理主要如下:
①通过 MRI 主机启动扫描程序,调整扫描参数;
②扫描指令通过计算机传递至 MRI 谱仪系统,生成扫描所需的梯度和射频发射信号,分别通过梯度和射频发射系统进行放大;
③射频信号通过发射线圈激发处于磁场中的待扫描部位原子核,产生核磁共振信号;梯度信号通过梯度线圈在扫描区域内产生磁场梯度,对不同空间位置编码;
④射频接收线圈接受核磁共振信号,并将其放大传输到谱仪;
⑤MRI 重建软件将信号转化为可供阅览的图像信息;
⑥重建后的 MRI 图像进行后处理。
MRI 设备可根据磁体的类型分为常导型、永磁型和超导型 MRI。根据磁体产生的静磁场强度主要分为低场 MRI(<0.5T)、中场 MRI(0.5-1.0T)、高场MRI(1.5-3.0T)及超高场 MRI(>3.0T)设备。受制成磁体的原材料磁学性质及磁场发生原理的限制,目前中、高场及以上的磁场强度只能通过超导磁体获得在 MRI 设备发展初期,MRI 设备主要使用常导磁体和永磁体技术。20 世纪90 年代后期,常导磁体逐渐退出市场,永磁型 MRI 设备因场强偏低,临床应用受一定限制。随着超导技术日益成熟,其逐渐成为 MRI 设备的主流技术路径。
目前,1.5T 及 3.0T 超导 MRI 设备为临床应用的主流机型。国产 MRI 设备行业发展推动了产业链的自主可控及产品价格下降,2023 年起,国家卫健委取消对 1.5T 及以上 MRI 设备的配置管理,1.5T 及 3.0T 超导 MRI 设备均出现下沉普及的发展趋势。其中,3.0T MRI 设备原主要由大型三级甲等医院与科研机构采购,近几年已开始下沉到其他三级医院;1.5T MRI 设备成本较低,在三级医院和二级医院使用较为广泛,并逐渐向基层医疗机构普及。
相对地,永磁型 MRI 设备主要采用差异化竞争路线。与超导型 MRI 设备相比,其优势主要体现在三个方面:一是采购及运维成本较低,便于在广大基层用户群体中推广普及;二是采用开放式设计,既提高用户在扫描过程中的舒适度,减少幽闭恐惧症对被检者的影响,又能方便体型较大的人群使用,还便于 MRI设备在介入治疗领域的拓展;三是在磁场强度、设备尺寸等方面的设计自由度较高,从而满足特殊场景需求,可适用于 MRI 的专科化应用。
(3)全球及国内 MRI 设备市场规模
全球 MRI 设备市场近年来持续增长,市场规模已由 2015 年的 75.0 亿美元增长至 2024 年的 111.0 亿美元,年复合增长率为 4.5%。预计 2030 年市场规模将进一步增长至 148.9 亿美元,年复合增长率达到 5.0%。
中国 MRI 设备市场规模已由 2015 年的 104.5 亿元增长至 2024 年的 166.0 亿元,年复合增长率 5.3%;预计 2030 年市场规模将进一步增长至 227.6 亿元,预计年复合增长率 5.4%。
从设备主磁体类型来看,超导 MRI 设备是国内市场的主流机型,2024 年全年装机总量占比超过 90%。从场强分布来看,以新装机量计,1.5T 和 3.0T 的MRI 设备是最主要的机型,分别占 2024 年国内市场全年装机总量的 53.9%和38.3%。在产品技术发展、临床精准诊疗需求增加、设备可及性提升等多种因素影响下,预计至 2030 年,1.5T 和 3.0T 的 MRI 设备市场占比将相对稳定。
(4)MRI 设备竞争格局
1)超导 MRI 设备
自上世纪 80 年代超导 MRI 设备问世以来,以 GPS 为代表的大型跨国医疗设备生产商凭借先发优势在超导 MRI 设备领域长期占据垄断地位。我国在超导MRI 设备领域起步较晚,近年来,在国产替代的趋势下,国内厂商加快了追赶脚步,并涌现出联影医疗、万东医疗、东软医疗、深圳安科等知名企业。
2)永磁 MRI 设备
永磁 MRI 设备与超导 MRI 设备相比具有采购及维护成本低廉、易实现开放式设计等优点,在专科诊断及磁共振介入手术等领域具有稳定的市场规模。目前,全球永磁 MRI 设备市场趋于集中,富士胶片集团及百胜医疗等永磁 MRI 设备行业龙头企业具有较大的市场竞争优势;国内永磁 MRI 设备市场以万东医疗、福晴医疗等国产品牌为主。