隨著我國醫(yī)療裝備發(fā)展邁入新階段,技術(shù)水平快速提升,多類產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)取得突破,但發(fā)展不平衡、不充分的問題似乎仍然突出,在關(guān)鍵核心技術(shù)等方面存在短板。
從2012年、2017年科技部印發(fā)的《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)“十二五”專項規(guī)劃》、《“十三五”醫(yī)療器械科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》,再到近年來國家十部門印發(fā)的《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,均提到要重點突破CT球管。
數(shù)據(jù)來源:國務(wù)院、工信部、科技部官網(wǎng),融匯研究
“高值耗材”CT球管的研發(fā)困境
CT球管是CT整機(jī)的核心零部件,也是高值耗材,根據(jù)醫(yī)招采數(shù)據(jù),2022年國產(chǎn)CT的銷量已經(jīng)比肩進(jìn)口品牌,雖然我國在醫(yī)療影像整機(jī)研發(fā)、制造方面取得巨大進(jìn)步,但是關(guān)鍵核心元器件高熱容量CT球管一直依賴進(jìn)口品牌。
根據(jù)聯(lián)影上市審核問詢函回復(fù)報告,目前公司MR產(chǎn)品核心部件均為自產(chǎn),XR產(chǎn)品核心部件均為外購(進(jìn)口、國產(chǎn)皆有),而CT產(chǎn)品中,國產(chǎn)品牌CT球管的市場占有率不足5%。
CT球管的市場規(guī)模很大程度上取決于CT設(shè)備的普及與應(yīng)用程度。相關(guān)統(tǒng)計顯示,2021年全球CT市場規(guī)模為64億美元,我國CT市場規(guī)模為21億美元。與此同時,全球CT累計保有量為近50萬臺,而我國CT累計保有量為4.76萬臺。也就是說全球每年需要約25支CT球管,市場規(guī)模達(dá)千億。
目前為止,部分國內(nèi)CT品牌的核心部件仍然主要依賴進(jìn)口,這正是國家大力推動核心零部件自主可控、解決卡脖問題的原因,國內(nèi)做球管的品牌其實很多,但是客觀來講,工藝和國外的進(jìn)口品牌仍有一定差距,需要時間去提升。
根據(jù)國內(nèi)多家CT廠商上市招股書及相關(guān)文件披露,國外品牌球管供應(yīng)商連續(xù)多年穩(wěn)居其前二大供應(yīng)商,我國整機(jī)廠CT球管市場的95%以上被飛利浦當(dāng)立和萬睿視收入囊中。
(1)當(dāng)立Dunlee:1998年開創(chuàng)了球管替換市場,2001年被飛利浦收購,是中國CT廠家主要的OEM球管供應(yīng)商,中國也成為 飛利浦Dunlee全球收入增長最快的地區(qū)。
(2)萬睿視Varex:前身是瓦里安影像部件事業(yè)部 (ICB),2017年拆分獨立上市,2021年Varex生產(chǎn)了超過27,000只球管, 其中無錫工廠封裝球管的產(chǎn)量達(dá)到3,000只/年,2021年Q4,亞太首次成為Varex收入最大的地區(qū)。
數(shù)據(jù)來源:公司官網(wǎng),專家訪談,融匯研究
相比之下,據(jù)行業(yè)媒體梳理,國內(nèi)到2018-2019年期間,CT球管才開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),聯(lián)影醫(yī)療、昆山醫(yī)源、麥默真空的CT球管相繼獲批。國家層面發(fā)布的多個文件都將CT球管列入重點突破和發(fā)展的高端戰(zhàn)略產(chǎn)品,并鼓勵國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)CT球管,根據(jù)國家藥監(jiān)局?jǐn)?shù)據(jù),目前珠海瑞能、無錫麥默等10家左右國內(nèi)企業(yè)已拿到CT球管的注冊證。
但是《中國儀器儀表》期刊發(fā)布的文章顯示,雖然從數(shù)量上來看,國內(nèi)CT球管企業(yè)足夠多,然而實際上能夠自產(chǎn)管芯、規(guī)模化生產(chǎn)、市場上廣泛應(yīng)用、質(zhì)量媲美進(jìn)口品牌的寥寥無幾。2023年1月,東軟醫(yī)療董事長劉積仁也表示,醫(yī)用球管是CT等影像設(shè)備的核心和關(guān)鍵零部件,但目前國內(nèi)還沒有一家企業(yè)能做成商業(yè)化大熱容量醫(yī)用球管,市場上基本上都是國外產(chǎn)品。
CT球管工藝難關(guān)難突破
在CT球管的零部件自主可控中,“工藝”這一關(guān)鍵詞被反復(fù)提到。
工藝很難聚焦為某個單一問題,而是涉及很多細(xì)節(jié)。根據(jù)中信建投研報信息,CT球管制造過程中,對真空度保持、焊接工藝、組裝工藝及誤差控制能力提出極高要求,而且CT球管的穩(wěn)定量產(chǎn)需要長時間的技術(shù)摸索和工藝打磨,零件表面處理、動平衡調(diào)節(jié)、焊接、排氣等生產(chǎn)流程需要大量know-how的積累,且維持穩(wěn)定成品率的難度較高。
據(jù)業(yè)內(nèi)資深人士接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道采訪時表示,客觀來講,國內(nèi)工藝和國外的進(jìn)口品牌相比還是有一定差距,還需要時間去提升工藝,比如球管能否做到完全真空,一旦出現(xiàn)不完全真空的狀態(tài),出現(xiàn)氧氣,球管在使用過程中就會打火。
據(jù)了解,CT球管的真空環(huán)境需要維持整個生命周期,若管芯內(nèi)部出現(xiàn)非真空環(huán)境,就會產(chǎn)生高壓電打火現(xiàn)象,球管損壞,這是開發(fā)國產(chǎn)化高質(zhì)量CT球管面臨的重要挑戰(zhàn)。
除了上述問題,高端CT球管研發(fā)的最難點或許在于散熱設(shè)計,上述業(yè)內(nèi)資深人士分析稱,這是由球管基本原理所決定,電子槍打出的電子,只有不到1%的能量轉(zhuǎn)化為X射線,可以發(fā)揮醫(yī)療價值,99%以上的能量都轉(zhuǎn)化為了熱量,而這些熱量幾乎都要靠靶盤散掉,那么球管該如何進(jìn)行散熱設(shè)計?就像普通的滾珠軸承CT球管,散熱是主要難點,如果是更加精細(xì)的液態(tài)軸承,也會有更多各方面的要求。
球管發(fā)出射線的原理是陰極加熱發(fā)出電子,電子高速打到陽極靶盤上,發(fā)出x射線,整個過程讓球管處在高真空、高壓、高熱、高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下。雖然球管發(fā)出X射線的原理很簡單,但是制造出質(zhì)量穩(wěn)定、壽命長的產(chǎn)品還是很難的。
CT球管的工作原理與關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)據(jù)來源:CNKI,專家訪談,融匯研究
此外,CT球管產(chǎn)品壽命是用戶最關(guān)注的指標(biāo)。然而在精密制造的高真空CT球管中,每個零部件的細(xì)微變化都有可能造成故障。CT球管涉及束流光學(xué)、機(jī)械力學(xué)、電磁學(xué)、真空技術(shù)、特種材料、運(yùn)動力學(xué)、熱交換等多個技術(shù)領(lǐng)域,對工藝、基礎(chǔ)配套、流程裝備要求苛刻,設(shè)計和生產(chǎn)的壁壘也很高,需要長時間的積累和沉淀。而工藝生產(chǎn)流程復(fù)雜,且自動化程度較低,量產(chǎn)做到產(chǎn)品質(zhì)量壽命穩(wěn)定難上加難。
CT球管的生產(chǎn)流程
數(shù)據(jù)來源:CNKI,專家訪談,融匯研究
當(dāng)下CT球管關(guān)鍵技術(shù)該如何實現(xiàn)突破
業(yè)內(nèi)資深人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道指出,頭部進(jìn)口廠商多在自己的平臺上生產(chǎn)球管,但是國產(chǎn)的球管廠商生存環(huán)境較差,只能在第三方平臺上進(jìn)行生產(chǎn),但第三方平臺并不能提供有力的支撐,例如無法獲悉在醫(yī)院的具體應(yīng)用情況如何,導(dǎo)致無法幫助球管研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)迭代。如果能直接與CT整機(jī)進(jìn)行配合,就可以從實際應(yīng)用出發(fā)去提出問題、提出要求,進(jìn)而改良。
麥默真空創(chuàng)始人葉華偉也曾強(qiáng)調(diào),CT球管的生產(chǎn)和研發(fā)受CT整機(jī)系統(tǒng)的限制,這意味著在設(shè)計球管之前,制造商必須選定要服務(wù)的CT品牌及設(shè)備,整個設(shè)計思路需要與整機(jī)系統(tǒng)匹配。
近年來,隨著新能源行業(yè)的火爆,工業(yè)無損檢測的市場容量明顯擴(kuò)大。然而,與工業(yè)領(lǐng)域相比,醫(yī)療領(lǐng)域的市場容量則大得多得多,后者是前者的3至5倍。
同樣,醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)復(fù)雜度也高得多。比如,和進(jìn)口CT球管相比,盡管燈絲、軸承、靶盤等部件都可以買的到,但國產(chǎn)CT球管就很難做好,其壽命及關(guān)鍵參數(shù)均有待提升。因為,CT球管制造的核心難點包括三個方面:技術(shù)復(fù)雜、工藝要求高及需定制生產(chǎn)設(shè)備,即高技術(shù)密集、高人才密集、高資金密集。
CT球管新勢力崛起
為進(jìn)一步增強(qiáng)其在X射線領(lǐng)域的技術(shù)實力,也為了更廣闊的市場,上海超群前瞻性布局醫(yī)療業(yè)務(wù),通過持續(xù)精耕細(xì)作,其全資子公司科羅諾司掌握了金屬陶瓷管芯、大熱容量球管、陽極接地技術(shù)等核心技術(shù)。
憑借“立足中國、馳騁世界”的跨國架構(gòu),在中美專家持續(xù)的研發(fā)投入和不斷創(chuàng)新下,科羅諾司保持著扎實又高速的產(chǎn)品迭代與更新,不僅使其成為了國產(chǎn)CT球管毋庸置疑的領(lǐng)導(dǎo)者和創(chuàng)新者,更也使中國CT球管企業(yè)在國際市場上與各大品牌并駕齊驅(qū),加速核心零部件國產(chǎn)替代。
值得一提的是,以昆山醫(yī)源為帶代表的國產(chǎn)CT球管企業(yè)在經(jīng)過過年的探索研發(fā)后,加速了CT球管的國產(chǎn)化替代,使得中國CT裝上國產(chǎn)球管。目前,昆山醫(yī)源的CT球管已經(jīng)在全國30個省份數(shù)百家醫(yī)院安裝使用,并獲得一致好評。其使用壽命創(chuàng)造國產(chǎn)CT球管新高度,基本達(dá)到了滾珠軸承CT球管的“天花板”。
當(dāng)然,不只是CT球管廠商自身,要想取得突破還與市場環(huán)境有關(guān)。
根據(jù)《中國儀器儀表》期刊發(fā)布的文章分析,國內(nèi)球管廠商的發(fā)展一定程度上受到固有利益機(jī)制制約,長期以來,國外企業(yè)持續(xù)占據(jù)我國CT球管主要市場。
在品牌影響力上,國外CT球管品牌深入人心。對于CT整機(jī)廠商而言,目前國內(nèi)CT行業(yè)競爭激烈,整機(jī)的銷售利潤率較低,CT相關(guān)的主要利潤來源于售后市場,CT球管作為CT的高值耗材,是CT整機(jī)廠商關(guān)注的重點。無論是整機(jī)廠商還是第三方維修商,售賣國外品牌球管往往能夠獲取較大的利潤。
目前國內(nèi)CT球管廠商或許面臨著較大的降價壓力,據(jù)統(tǒng)計,在售后維修市場,以某國外品牌CT球管A型號球管為例,2018至2022年平均中標(biāo)價格分別為74.09萬、66.78萬、66.49萬、58.79萬、57.68萬,售后維修終端市場的均價持續(xù)下跌,2022年均價較2018年均價下跌28.45%。
基于此,上述文章建議對市場上存在粗制濫造的CT球管采取嚴(yán)格的限制,如禁止小作坊的二手管。并且希望對國產(chǎn)球管企業(yè)給予一定的政策扶持,幫助國內(nèi)產(chǎn)業(yè)渡過難關(guān)。