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医学影像设备行业研究:俱往矣,数影像还看今朝

(报告出品方/作者:长江证券,伍云飞,芦湖)

医学影像设备:临床不可或缺的诊断重器

医学影像设备是诊断设备,通过设备的检查能够寻找由疾病或损伤导致功能失常的原 因,获取人体内部结构的有关信息,了解人体内部是否存在病变,病变的大小、形状、 范围,以及与周围组织、器官的关系等。如计算机 X 线摄影成像设备(DR 核 CT 类设 备)、磁共振成像设备(MRI)、超声成像设备(USG)和核医学设备(NMI)等。 医学影像设备种类繁多,主要可分为辐射类设备、非辐射类设备和融合设备。

辐射类设备按照影像信息载体的不同,可以分为 X 线设备和核医学设备,1)X 线设备 主要有 X 线机、数字 X 线摄影设备(DSA、CR、DR 等)和 CT 设备等,X 线设备是 通过测量 X 线透过人体的衰减系数实现成像。2)核医学设备主要有γ相机、SPECT 和 PET,核医学设备是通过有选择地测量摄入人体内的放射性核素所发出的γ射线实现 人体成像。

非辐射类设备根据影像信息载体的不同,分为超声成像和磁共振设备。 核医学设备是通过有选择地测量摄入人体内的放射性核素所发出的γ射线实现人体成像 的设备。非辐射类设备可以分为超声成像设备和磁共振设备,磁共振设备通过测量构 成人体组织元素的原子核发出的 MR 信号实现人体成像。 融合类设备主要包含 PET/CT,PET/MRI,DSACT。90 年代后期,随着图像技术的发 展,核医学影像和 CT 影像相融合是整个核医学设备发展的方向。

医学影像设备由辐射/非辐射/融合类组成

辐射类设备:1)X 线设备,常规 X 线设备图像分辨率较高,使用方便、价格较低,广 泛应用于各级医疗机构;不足之处在于获得的是人体各组织重叠在一起的二维图像, 不能区分病变的深度,且对软组织病变的分辨力较低。数字 X 线设备可方便地进行图 像处理、存储、传输,便于接入 PACS(影像归档和通信系统);2)核医学设备中,γ相机既是显像仪器,又是功能仪器。SPECT 具有γ相机的全部功能,又增加了体层成 像。通过 PET 一次检查可获得全身断层影像,但其缺点是在其附近需要有生产半衰期 较短的放射性核素的加速器和建立放射化学实验室,且费用比较昂贵。

非辐射类设备中,磁共振(MR)设备通过测量构成人体组织元素的原子核发出的 MR 信号实现人体成像,其空间分辨力一般为 0.5~1.7mm,不如 CT 高;但其软组织分辨 力优于 CT,可清楚显示软骨、肌肉、肌腱、脂肪、韧带、神经、血管等各种组织结构。融合类设备:1)PET/CT 是在功能影像与解剖影像相互完善与优势互补的基础上,形 成的一种全新影像学,即解剖—功能影像学。PET/CT 能将 PET 在细胞和分子水平反 映的生理和病理特点与 CT 在组织水平反映的结构变化有机地结合在一起;2) PET/MRI 的结合,进一步提高图像质量和空间分辨率,较 PET/CT 而言提高了脑、骨 髓病变的检出率。

医学影像设备临床地位不断提升

辐射类设备 1)数字 X 线设备适用于胃肠和心脏等部位的诊断。DSA 设备能实时、清 楚、准确地提供穿刺针和导线的位置、局部血管或生理管道系统的结构、介入治疗后 栓塞或扩张效果等有关介入诊疗的信息。CT 成像空间分别率可达 0.5mm,可分辨的 组织密度差别为 0.5%,并可确定被检脏器的位置、大小和形态变化;CT 检查提供了 断层图像,避免普通 X 线影像各组织之间的重叠,扩展了 X 线设备的临床应用范围。 2)核医学设备中γ相机临床上可用于人体脏器静态或动态照相检查,动态照相主要用 于心血管疾病的检查。SPECT 具有γ相机的全部功能,又增加了体层成像,可获得组 织器官常规水平位、矢状位、冠状位或某一角度的断层图像,明显提高了诊断病变的 定位能力。PET 适合于人体生理和功能方面的研究,尤其是对代谢功能的研究,PET 显像又被称为活体生化代谢功能的研究。

非辐射类设备 1)磁共振(MRI)设备可做任何方向的体层检查,可反映人体分子水平 的生理、生化等方面的功能特性,对某些疾病(如肿瘤)可作早期或超早期诊断。2), 超声设备在检查甲状腺、乳房、心血管、肝脏、胆囊、泌尿科和妇产科等方面有其独 到之处。 融合类设备 1)PET/CT 对肿瘤地早期针对神经系统的功能检查和冠心病的诊断等起着 越来越重要的作用。2)PET/MRI 鉴别软组织中的疾病细胞或癌细胞,如脑、骨髓等。

百年“影”史,沧海桑田

自 19 世纪至今,历经 100 余年的时间相继出现了 X 线成像、超声成像(US)、核素 成像(γ-scintigraphy)、计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI)、单光子发射 体层成像(SPECT)和正电子发射体层成像(PET)等新的成像技术,逐渐形成了影 像诊断学。历经百年,影像设备随着电子、材料、工艺和计算机技术的迅猛发展,无 论是成像方式还是成像技术,都发生了巨大的变化,成像的质量也有了质的飞跃。

X线/CT/MRI/核医学成像设备的历史

X线成像技术原理及设备的发展史

X 线产生原理是高速行进的电子流被物质阻挡,发生能量转换,其中约 1%以下的能量 形成了 X 线,其余 99%以上则转换为热能。 具体说,是在真空管内高速行进成束的电 子流撞击钨(或钼)靶时而产生的。

X 线成像及设备发展史:1)1927~1950 年初,随着核心部件 X 线管的完善,X 线图像 的质量得以改善,并为某些运动器官的 X 线检查创造了条件;2)1950 年代初,出现 了影像增强器、X 线电视成像系统,改变了 X 线图像的显示方法,实现了 X 线电视透视、电视摄影等新技术和新方法;3)随着 X 线发生器的进一步改进,各种操作实现了 自动化或半自动化。到了 20 世纪 80 年代初,计算机摄影(CR)技术开始应用以及 90 年代末数字射线成像(DR)技术以及医学影像存储和传输系统(PACS)的引入, 使得 X 线成像进入数字化阶段;4)平板探测器的问世,使普通 X 线成像得到了大幅 提升,心血管 X 线的成像方式发生了根本性改变。图像质量得到极大改善和提高的同 时,检查所需要的 X 线剂量也有明显的降低。

CT成像技术及设备发展史

CT 是将 X 线发生器的主机与扫描部件、转换组件、电子计算机、重建软件、存储和显 示设备相结合的设备。CT 设备能准确地检测出一定厚度中的各种组织对 X 线衰减的微 小差异,较精确地分辨出各种组织间的密度差。

目前广泛使用的 CT 成像设备,其实是在第三代基础上发展的滑环式螺旋 CT 而来。 CT 成像设备始终围绕着扫描速度(数据采集速度)、图像清晰度(空间和密度分辨率) 及扫描范围(数据采集范围和方位)的统一而发展,其临床应用范围也在持续拓展。 20 世纪 70 年代至 80 年代,CT 的发展主要围绕扫描部位的延伸,从头颅到体部; 20 世纪 80 年代至 90 年代,CT 的发展主要围绕扫描速度的发展,螺旋 CT 技术使横断CT 演变成可以连续扫描的螺旋 CT,并且突破了亚秒扫描能力;20 世纪 90 年代至今, 多层 CT 的临床应用,极大地拓展了 CT 的临床使用价值,从 4、16、32、64 层到 320 层 CT。

而 CT 的硬件、软件技术历经了四代发展,1)1989 年,在 CT 螺旋扫描的基础上采用 了滑环技术和连续的进床技术,实现了螺旋扫描。2)1998 年,多排螺旋 CT 问世, 使机架—球馆系统围绕人体旋转一圈能同时获得多幅断面图像,其提高了单排螺旋 CT 的扫描速度。3)2004 年,推出的 64 层螺旋 CT,开创了容积采样成像的新纪元,使 后处理技术在临床中的应用逐渐成熟。可以做到 1 秒单器官、5 秒心脏、10 秒全身的 检查,几乎对所有器官真正同时实现了扫描速度、覆盖范围和层厚的改善。4)2005 年,推出单源螺旋 CT 到双源螺旋 CT。DSCT 改变了常规使用的 X 线球馆和一套探测 器的 CT 成像系统,通过两套 X 线球馆—探测器系统采集图像,突破了常规 CT 的局限 性,提高了时间分辨率。

磁共振成像及设备发展史

1946 年,美国物理学家 E.M.Purcell 和 F.Bloch 发现磁共振现象,标志着磁共振成像技 术的开端。 自此之后,磁共振成像(MRI)技术及设备的发展主要集中在磁体、梯度、 视频系统、采集技术、重建系统和软件技术的发展等。 自 20 世纪 80 年代初 MRI 设备进入临床,磁共振成像走过了从理论到实践、从形态到 功能、从宏观到微观的发展历史。MRI 在中枢神经系统中的应用已成为疾病诊断的金 标准;在骨关节、软组织病变的诊断中具有较高的可信度。近年来,超高场磁共振在 脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查、冠心病诊断、腹部盆腔等脏器 的检查技术得到了飞速的发展。

核医学成像技术及设备发展史

放射性核素成像是目前核医学研究和临床诊断采用的主要手段。核医学设备通过探测 已经注射到受检者体内的放射性药物发出的射线进行成像,是核技术、电子学、影像 学、计算机和医学相互渗透、结合的综合性医学影像设备。核医学设备可以提供脏器 的形状、大小、功能和血流量的动态指标;测量病变部位的范围,反映人体的生理、 生化和病理过程;显示组织、器官的功能状态等。 SPECT 和 PET 不足之处是核医学影像的空间分辨率较低,对病灶解剖分布和空间位 置关系显示欠清楚。此外,γ 光子在患者体内存在的衰减问题仅依靠 SPECT 或 PET 自身的图像也无法解决。至此,从 2000 年开始,SPECT 和 PET 这两类设备与 X 线 CT 相结合,构成了 SPECT/CT 和 PET/CT 融合影像设备。CT 的引入不仅解决了上述 空间定位和衰减校正问题,还提供了 CT 自身的诊断优势。

技术日新月异,影像设备持续变革

X线成像技术及设备的现状与发展

近年来,全面数字化和计算机技术的快速发展下,X 线成像设备(包括 CR、DR、 DSA)仍是日新月异。以 DR 设备为例,过去,常见的固定板 DR 探测器固定封装, 不可移动;有线移动版 DR 的探测器可移动,灵活,价格低,但线缆易磨损,移动范围有限。现在,DR 设备具备全电动功能,支持一键自动切换,球馆自动跟踪等功能; 而且能自动识别检查部位,根据疾病及病灶特点智能化处理。

CT成像技术及设备的现状与发展

2004 年推出 64 层螺旋 CT,开创了容积采样成像的新纪元,后 64 排时代,CT 设备出 现了两个发展理念,一是主要针对扫描速度和临床应用的开发,体现在时间分辨率的 不断提升和覆盖范围的增宽;二是主要体现在能量成像的发展,更充分地挖掘病灶的 性质。高端设备将前沿的物理学、材料学领域的技术有机结合,逐步克服诸如散射线、 锥形术伪影、射线剂量、系统稳定等,CT 设备的发展朝着“快、宽、能、低”的方向 进行。 “快”是指 CT 扫描速快。“宽”是指 CT 设备轴方向探测器宽度,即球管-探测器系 统旋转一圈覆盖的范围。“能”是指 CT 能量或能谱成像。能量技术使 CT 对宏观水平 的结构性观察深入到微观水平的物质成分的定性识别和定量分析。“低”即低剂量扫 描,CT 设备更新换代速度飞快,降低辐射剂量、提高检查安全成为 CT 技术重要发展 趋势。

磁共振成像技术及的现状与发展

自 20 世纪 80 年代初 MRI 设备进入临床,磁共振成像走过了从理论到实践、从形态到 功能、从宏观到微观的发展历史。MRI 在中枢神经系统中的应用已成为疾病诊断的金 标准;在骨关节、软组织病变的诊断中具有较高可信度。尤其在近几年,超高场磁共 振在脑功能成像、频谱成像等领域的应用。

近年来,MR 设备受益于高科技的发展,扫描技术和临床应用都呈现加速发展的态势, 由当初单纯的形态学成像发展成今天包括形态学和功能成像、分子成像在内的综合性 检查手段。磁共振一直面临的临床和科研领域的一些难题,如微影问题、心血管成像、 功能与分子影像及 MR 治疗等也有较大突破。磁共振硬件技术的发展主要体现在高性 能磁体、双梯度系统、多通道相控阵线圈以及并行采集技术等,提高了图像信噪比, 缩短了扫描时间。 在临床应用方面,磁共振技术的发展,高速成像链的问世,使得 MRI 图像质量、成像速度和临床功能为一体化的影像模式迈进。

核医学成像技术及设备现状与发展

核医学成像技术与设备将跟随临床的不断发展,在肿瘤、心血管系统疾病和神经系统 疾病诊疗上发挥更大的作用。从 PET/CT 成像技术来看,由于 PET/CT 成像在肿瘤放 疗定位中的作用,近期可能推出将放疗计划系统整合到 PET/CT 设备中的 PET— CT/RT 系统。而 PET/MR 在肿瘤诊疗方面能从不同角度和层次完成同一病变的新式分 期—分级—治疗—监测—生物学特征分析,能进一步深化对肿瘤的认识,促进新治疗 方法的发展。

探究海外影像三巨头GPS的成长路径

沿金字塔型路径发展,贯穿影史

纵观通用医疗、飞利浦医疗、西门子医疗(GPS)发展史,我们不难发现三家公司就 是全球医学影像技术和设备发展的缩影。均从早期的 X 线技术和设备切入进军医疗领 域,沿着全球科技、工业化的发展方向延伸出众多高精尖的医学影像设备,通过自主 研发、并购和战略合作建立起强大的竞争优势(包括技术和渠道)。

发展至今,GPS 除了推出更加高端的影像设备之外,纷纷重回或是切入放疗设备(RT) 领域(影像+放疗)。1)西门子:1950 年,西门子开发了 Betatron 电子加速器,这 项技术被誉为现代放射治疗先驱;但在 2012 年因欧债危机,解散了放疗事业部,并与 瓦里安开始战略合作,最终在 2021 年以 164 亿美元收购瓦里安,重回放疗领域。

2) 飞利浦:2016 年飞利浦医疗为转型成为以疾病为中心的解决方案供应商,开启了改革 之路。飞利浦曾研发出业内第一台大孔径模拟定位机、第一套 TPS(放疗计划系统) 等放疗产品,研发投入一直延续至今;但是在 1997 年,全球首台伽玛刀发明者(Lars Leksell)创立的医科达收购了飞利浦的放疗部门;之后,飞利浦则与 Elekta(医科达) 和 Radiation Oncology 展开深入合作,推出了由磁共振系统+直线加速器整合的放疗设 备 Unity MR Linac。3)GE 医疗在放疗领域的布局较晚,同样是借助与医科达开展深 入合作。

从全球市场来看,GPS 对于产品的布局都较为全面,围绕影像全品类搭建,技术能力 和渠道能力建设仍在加强。目前从国内市场 GPS 产品布局来看,西门子相较于 GE 和 飞利浦,产品布局更为全面,且在肿瘤放疗领域的布局早于 GE 和飞利浦。从收入情况来看,2018~2020 年期间,GE 医疗营业收入一度超过 1300 亿元,但整体 收入趋势呈现下滑态势;飞利浦医疗整体维持较为平稳的增长,营业收入从 2018 年的 606 亿元增长至 2020 年的 656 亿元;西门子医疗呈现强劲的增长态势,从 2018 年的 756 亿元上升至 2020 年的 860 亿元。

GPS正加速本土化进程

GPS 三巨头较早的开启了对中国市场的布局。近年来,GPS 进一步加大和落地本土化 发展,全面推进在中国市场的数字化进程。 通用医疗:GE 医疗从 1979 年开始在中国开展业务,于 1986 年在北京成立了第一家 办事处。1991 年与海鹰集团公司合资成立了无锡工厂。目前,GE 医疗在中国建立了 包括独资和合资企业在内的多个经营实体,拥有员工近 7000 名,包括一支由 1000 多 名工程师组成的研发团队。

目前,GE 医疗在中国已构建了高端医疗设备的研发和国产能力。自 2011 年起,中国 团队本土研发并投入市场超过 80 款创新产品。GE 医疗在中国共建有四大全球生产基 地:1)在北京建有 CT 扫描系统和 X 光成像系统工厂,全球每三台 CT 中有两台产自 于此;2)在上海建有生命科学基地,造影剂生产基地,生产的 90%造影剂供货于全 球市场;3)天津建有磁共振成像系统生产基地,GE 在全球销售的每两台磁共振产品 中就有一台来自天津工厂;4)在无锡建有超声、麻醉、心电、患者监护等临床护理设 备工厂,无锡工厂生产的超声产品占比 GE 全球超声销售量 40%。

其次,GE 医疗正全速推进在中国的数字化进程。GE 医疗中国的数字医疗战略以 Edison 爱迪生数字医疗智能平台为基础,结合医院智能管理和人工智能,帮助医院和 医生实现更优临床和运营决策,促进优质医疗资源下沉,推动医联体建设和分级诊疗 落地。

飞利浦医疗:飞利浦医疗在 1985 年即在北京成立了公司,到 1996 年将中国总部从香 港迁往了上海。2004 年 6 月与东软医疗成立了合资公司,主要从事 CT、X 线、MRI 以及超声系列产品等的研究、开发和生产,在 2013 年结束了合作。2009 年 11 月,飞 利浦在苏州建立了本土化的医疗影像中国基地,开发和生产包括 CT、MR、超声、X 射线等设备。2016 年之后,飞利浦再次加速本土化进程,飞利浦在中国部署了三个创 新中心,位于苏州的创新中心聚焦精准诊断与介入治疗系统;位于深圳的创新中心服 务于健康生活和互联关护业务,以开发本地化产品为主,包括监护仪、口腔护理产品 等;而上海的创新中心则专注于软件开发,服务所有的业务部门,实现信息化串联解 决方案中各元素必不可少的部分。

其次为推动全面数字化,飞利浦与在线数字医疗公司红云融通签署战略合作协议,协 同共创符合中国健康医疗系统实际需求的远程医疗协作平台,促进先进的健康科技和 优质医疗资源下沉。

西门子医疗:1992 年上海西门子医疗器械有限公司成立,是西门子在德国以外成立的 第一家,也是目前唯一一家 CT 生产基地,同时也是除德国总部之外西门子全球最大 的 X 光产品研发和生产基地。目前公司拥有 1000 多名员工,其中研发人员超过三分 之一。近年来,公司不断加大研发力量的投入,相继为中国及全球医疗用户研发并推 出了双排、6 排、16 排到全新的 64 排(128 层)螺旋 CT,以及数字 X 射线成像系统、 数字胃肠机、骨科 C 臂等多种 X 光影像设备。以 CT 产品为例,全球销售的每两台西 门子 CT 中,就有一台来自于上海西门子医疗器械有限公司。 2002 年,西门子(深圳)磁共振有限公司成立。2003 年西门子爱克斯射线真空技术 (无锡)有限公司成立,是西门子在德国本土之外的唯一一家医用 X 射线管及管组件 的专业生产厂家。2006 年西门子中国研究院在北京成立。

国产医学影像设备崛起正当时

回顾我国 70 年医学影像产业发展,可以看到从国产 X 线、超声、MRI、核医学等四大 影像技术和设备的发展,均可以清晰地看到从最初简单的仿制、到合资引进、消化吸 收,再到自主研发和自主创新的发展历程。 以 X 线影像设备的研发为例,1952 年上海精密医疗器械厂研发出第一台国产医用诊断 X 线机,但其关键部件如 X 射线管、高压整流管等均为进口部件。经过技术攻关, 1956 年开始自行研发出关键部件并进行整机生产。

国内医学影像设备市场较为广阔

近年来,全球医学影像设备市场保持着稳定的增长,其市场规模由 2016 年的 570 亿 美元增长至 2020 年的 638 亿美元,年复合增长率为 2.8%;预计到 2025 年,市场规 模有望增长至 821 亿美元,年复合增长率为 5.2%。 2015 年~2020 年,中国医疗影像设备市场增速为 12.4%,2020 年中国市场规模已达 到 537 亿元,预计 2030 年市场规模有望接近千亿,年均复合增长率预计将达到 7.3%。相较于发达国家,我国百万人口 CT、MR、PET-CT 配置比例仍有巨大差距,百万人 口配置比例有望进一步提升。

国内XR设备市场尚未饱和

从全球市场维度来看,2020 年全球 XR 设备市场规模约 121 亿美元,亚太地区由于人 口众多,是全球最大的 XR 市场。因全球老龄化进程加速、骨科疾病等发病率变化以 及新的应用场景如移动化设备的趋势,预计 2030 年全球 XR 市场规模有望达到 203 亿 美元。

目前我国 XR 市场尚未饱和。随着分级诊疗政策的推行,基层市场逐步扩容;同时, 疫情促进了移动 DR 等 XR 设备的发展。2020 年,中国 XR 市场规模约 124 亿元,预 计 2030 年市场规模有望达到 206 亿元,年复合增长率为 5.2%。 近十年来, XR 市场的国产品牌占有率不断提高,已基本实现国产替代;且随着国产 企业持续的研发投入,XR 设备的核心技术有望在未来完全实现国产自主化,国产设备 有望在高端领域的渗透率逐步得到提升。

国内CT设备市场将保持稳健增长

从全球市场的维度,欧美发达国家CT市场已经进入了相对成熟期,全球CT市场的主 要增长动力来自亚太地区。2020 年全球CT系统市场规模达到约 135 亿美元,预计 2030 年将达到约 215 亿美元,年复合增长率为 4.8%;其中,亚太地区的市场规模预 计将在 2030 年达到约 99 亿美元, 2020-2030 年亚太地区市场规模的年复合增长率预 计将达到 6.5%。 国产 CT 生产 企业经过十多年的积累,于2010年前后正式实现主流CT机型的国产化, 技术突破带来医学影像设备企业的快速发展。从人均保有量的维度,2019年,中国每百万人 CT 保有量约为 18 台,仅为美国每百万人 CT 保有量的约三分之一,具有较大 的成长空间。2019 年中国 CT 市场规模达到约 118 亿元,2020 年在新冠疫情带来的 强烈需求驱动下,中国 CT 市场规模达到约 173 亿元,预计 2030 年将达到 291 亿元, 年复合增长 5.3%。

国内MR设备市场仍有较大市场空间

从全球市场构成的维度,超导 MR 逐渐成为主流产品,其中 1.5T MR 系统目前保有量 最多,更新换代主要是以 3.0T MR 取代 1.5T MR。从 20 世纪 80 年代初第一台 MR 系 统问世到 2020 年底,全球已有超过 5 万台 MR 系统装机并运用到不同领域,全球 MR 市场规模 2020 年达到 93 亿美元,预计 2030 年将达到 145 亿美元,年复合增长率为 4.5%。 从人均保有量的维度,中国每百万人 MR 人均保有量水平与发达国家存在 显著差距。 2018 年,日本、美国每百万人 MR 人均保有量分别约为 55 台和 40 台,同期中国每 百万人 MR 人均保有量约为 10 台。目前,中国已成为全球 MR 增长速度最快的市场。 2020 年,中国 MR 市场规模达 89 亿元,预计 2030 年将增长至 244 亿元,年复合增 长率为 10.6%。

2020 年,中国市场 1.5T 及以下的中低端 MR 占比约为 74.9%,3.0T 高端 MR 占比 25.0%,预计未来 3.0T MR 将成为中国 MR 市场主要增长点,其占比将于 2030 年增 长至 40.2%。

核医学影像设备PET/CT、PET/MR市场国内仍处于快速发展期

2015 年至 2020 年,全球 PET/CT 市场规模保持相对稳定增长,从 2015 年的约 24 亿 美元增长至 2020 年 31 亿美元,年复合增长率约为 5.2%;2020 年的新冠疫情对全球 经济造成了较大冲击,包括 PET/CT 在内的高端医疗设备市场受到了较大影响,行业 增速将略微放缓。欧美发达国家 PET/CT 市场已经进入了相对成熟期,而亚太地区 PET/CT 市场仍处于快速发展阶段,主要受益于高端医疗需求提高、技术突破、人均可 支配收入的提高。预计 2030 年全球 PET/CT 市场规模将达到 58 亿美元,北美,亚太, 欧洲将成为全球前三大地区市场。

从人均保有量的维度,中国 PET/CT 保有量水平极低,2020 年中国每百万人 PET/CT 保有量仅为 0.6 台,远不及发达国家的水平,同期美国每百万人 PET/CT 保有量约为5.7 台,澳大利亚每百万人 PET/CT 保有量约为 3.7 台,比利时 PET/CT 每百万人保有 量约为 2.9 台。 从市场规模的维度,中国 PET/CT 市场仍然处于发展早期,整体增长率高,2020 年中 国 PET/CT 市场规模约为 13.2 亿元,2015-2020 年期间年化复合增长率高达 17.9%。 2024 年中国每百万人 PET/CT 保有量预计将接近 0.78 台,2030 年中国每百万人 PET/CT 保有量预计可达 2.4 台,基于此,2030 年中国 PET/CT 整体市场规模预计约 为人民币 53.4 亿元,2020 至 2030 年期间年化复合增长率将达到约 15%。

截至 2020 年底,全球的 PET/MR 系统装机量大约在 200 台左右,主要分布在北美、 欧洲和中国,中国 PET/MR 装机量在 40 台左右;从市场规模的维度,2020 年全球 PET/MR 市场规模约为 2.5 亿美元,预计 2030 年将增长至 12.3 亿美元,年复合增长 率为 17.0%。

中国放疗设备(RT)市场,国产品牌处在发展早期

2020 年中国放疗设备市场规模为 29 亿元,预计 2030 年中国放疗设备市场规模有望达 到 63.3 亿元,2020 年~2030 年复合增长率在 8.1%。

政策大力支持,进口替代空间大

与全球相比,我国医学影像设备产业呈现行业集中度低、企业规模偏小、中高端市场 国产产品占有率低的局面。近年来,伴随国产医疗设备整体研发水平的提升,产品核 心技术及零配件逐步攻克,品质与口碑日益崛起。目前国产品牌产品性能优异。我们以联影医疗的核磁共振、CT、XR 类设备为例,从 技术参数、指标上来看,部分性能参数和指标已经优于其他竞争对手。

一、医学影像设备进口替代空间大

X 射线类设备国产品牌部分实现进口替代 整体国内 X 射线类设备市场来看,2017~2021 年仍以进口品牌为主,2021 年 GPS 三 家占比超过 49%。2021 年国内企业主要包括东软、万东、安健、联影和迈瑞等,五家 占比超过 25%。020 年 XR 细分市场来看,DR 及 DR 移动设备基本实现国产化,乳腺机和 DSA 国产 化率较低,其中 DSA 国产化率低于 10%。

国内CT设备市场经济型和高端设备需求有望进一步释放

从产品的构成分析,64 排以下 CT 国产化率已经超过 50%,而 64 排以上 CT 国产化率 不到 10%。但根据国内不同医疗机构的需求,预计未来 64 排以上高端 CT 和针对下沉 市场的经济型 CT 将会是中国市场的主要增长点。目前国内 CT 设备市场需求正呈现深度和广度两方面同时扩张的趋势。其中,深度扩 张的动力主要来自于 1)早期 16 排以下 CT 设备向 16 排及以上 CT 机升级,以满足全 身急诊、门诊扫描需求;2)新增 64 排及以上 CT 设备,用来适应微剂量心脏扫描需 求,同时包括脑、肝、肺等器官在内的全身灌注扫描需求。广度扩展的动力主要来自 于国家对基层医疗机构的建设与投入,CT 设备的配备正从二、三级以上的市区级医院 逐步扩展到基层医疗机构。

2017~2021 年全国 CT 类设备品牌中,整体市场仍以 GPS 三家为主。但近年来,国产 品牌随着整体实力提升,市场份额快速提升,其中东软医疗 2021 年已占据 10%的市 场份额,联影医疗占据 6%的市场份额,其他类品牌包括日立、安科等。从 2020 年新 增台数口径统计,联影医疗是国内最大的设备厂商。按照新增销售台数统计,2020 年中国 64 排以下 CT 国产化率已较高,已经达到 65% 的占比,而 64 排及以上国产化率仅为 35%,高端设备国产化渗透率仍有较大的提升 空间。

国内磁共振(MR)设备高端市场渗透率有望进一步提升

2017~2021 年,磁共振设备市场进口仍占据主要市场份额,但是,除飞利浦医疗之外, 西门子医疗、GE 医疗近年来整体市场份额有所下滑。反观国产品牌,正在迎头赶上; 2021 年,东软医疗和联影医疗两家占比已超过 15%。按照新增销售台数统计,2020 年国内品牌只在 1.5TMR 设备上占有一席之地;而 3.0T 及以上 MR 设备市场中,国产化率较低,主要市场参与者有通用医疗、飞利浦医疗、 西门子医疗等公司,其中联影医疗是唯一一家国内企业。

国内核医学影像类设备市场,GPS三分天下

2017~2021 年,国内核医学类设备市场 GPS 三家占比超过了 95%,其中 GE 医疗占 据了 57%的绝对市场份额;国产品牌占有一席之地,包括联影医疗和赛诺联合。根据新增销售台数统计,2020 年国内核医学类设备品牌中,联影医疗和东软医疗在 2020 年新增装机市场中,占据了 38%的市场份额;其中联影医疗已连续四年在 PET/CT 产品市场占据国内新增装机台数第一的位置;而 PET/MR 市场中,国产品牌 唯有联影医疗参与其中。

中国放疗(RT)设备直线加速器市场主要被西门子(瓦里安)和医科达垄断

目前中国放疗设备市场中,瓦里安和医科大两大巨头仍然占据了超过 79%的市场份额, 国内品牌东软医疗和新华医疗正在迎头追赶。

二、政策大力支持国产设备走向舞台中央

国家密集出台政策,鼓励采购国产医疗设备。早在 2014 年,国家就开始实施医疗设备 采购设限,提高国产设备比例,国家卫生计生委也启动了优秀国产医疗设备遴选计划。 其中 1)2018 年 4 月发布的《关于促进首台(套)重大技术装备示范应用的意见》, 促进了国产医学影像设备的装机;2)2018 年 3 月发布的《大型医用设备配置许可管 理目录(2018)》将 64 排(不含)以下 CT、1.5T(不含)以下 MRI 和 DSA 等不再 作为乙类大型设备管理,PET/CT 从甲类设备调整为乙类设备,这大大促使了三级以下 医院市场的扩容;3)社会办医疗机构大型医用设备配置政策全面放开,不仅促进了大 型医疗设备市场的扩容,且使得社会办医疗机构设备采购变得更灵活。

自 2016 年以来,中国医学装备协会共发布了 6 批优秀国产医疗设备产品目录,涉及 彩超、CT、监护仪等共 68 个品类,其中联影医疗、开立医疗等多家企业的多款产品进入目录。优秀国产医疗设备产品目录的发布为医院采购国产设备提供了参考,助力 “鼓励采购国产医疗设备”的政策落地实施。国家药监局始终高度重视医疗器械创新发展有关工作。2014 年,原食品药品监管总局 发布《创新医疗器械特别审批程序(试行)》。2018 年,国家药品监督管理局修订发 布了《创新医疗器械特别审查程序》。该程序针对具有我国发明专利、技术上具有国 内首创、国际领先水平,并且为具有显著临床应用价值的医疗器械设置了特别审批通 道,对鼓励 医疗器械的创新起到了积极作用。

重点企业分析:国潮品牌冉冉升起,国际化大有可为

联影医疗——厚积薄发的国产医学影像设备企业

公司致力于为全球客户提供高性能医学影像设备、放射治疗产品、生命科学仪器及医 疗数字化、智能化解决方案。经过多年努力,公司已经构建包括医学影像设备、放射 治疗产品、生命科学仪器在内的完整产品线布局。公司自 2011 年成立以来,十年如一日,坚持自主创新,厚积薄发,从 MR 领域切入, 到 CT、XR 领域,并布局了 RT 设备领域;产品线从单一到全品类布局,从低端往高 端进军。

2019 年~2021 年,公司实现了收入复合增长 56%的增长,主要系 1)影像设备行业发 展的及政策红利,如 2018 年国家正式放开 64 排以下 CT 配置限制,医疗机构采购国 产影像设备的首台套政策等。2) 新冠疫情带动公司相关医疗设备的需求增加。3)各 大医疗机构对于影像设备的更新迭代带来的机会。 2020 年以来,受新冠疫情相对直接的产品如 CT 和 DR 产品需求大增,如车载及方舱 CT 产品,移动 DR 产品,为公司贡献毛利较大。

2019~2021 年期间,公司 MR 销售收入包含 1.5T(含 1.43T)及 3.0T,其中以 1.5T 为主,3.0T MR 的比重在持续上升;CT 销售收入包含经济型 CT 及中高端 CT 两类, 其中以经济型 CT 为主;XR 销售收入包含 DR、Mammo 及 C 臂型三类,其中以 DR 为主;MI 销售收入包含模拟 MI 及数字化 MI,其中以数字 MI 为主;RT 销售收入包含 uRT 506C 与 uRT 306,其中以 uRt506C 为主。 2020 年和 2021 年,公司 CT 类产品收入占比迅速提升,从 2019 年的 34.7%上升至 2021 年的 47.9%,收入复合增长率高达 83.4%。随着公司持续加强研发创新能力,近年来,陆续发布了一系列高端产品,并实现了部 分产品的放量,公司的毛利率在此期间,稳中有升。

2019 年~2020 年,公司的 MR 和 CT 类产品毛利率增长幅度较大,主要系 1)MR 产 品的高端 3.0 T 产品销量及销售均价的增长;其次是 2021 年成本因新技术运用及部分 部件自产而有所下降所致。2)CT 类设备产品的高端产品销量及销售均价的增长;其 次是 2021 年生产部件自产率的提高,如核心部件探测器由外购逐步成为实现自产。

东软医疗

公司是国内领先的大型医学诊疗设备制造商,是国内医学影像领域产品线较为齐全的 少数企业之一。公司自 1998 年成立以来,始终深耕于大型医学诊疗设备领域,经过 20 多年的不断自主创新与研发,公司产品线不断丰富,实现了从单一 CT 产品到完整 的医学影像产品系列的发展历程,且创造了 CT 领域多个“中国自主品牌第一”。

2018 年~2021 年上半年,公司实现了较快的收入和利润增长,其中 2018 年收入和利 润双高主要系开拓海外市场带动 CT 销量增长以及 2020 年受疫情影像致 CT 类设备需 求迅速增长。CT 系列产品是公司重要的收入来源,目前拥有包括 16 层、64 层、128 层、256 层、 512 层、车载 CT 等。2018 年 CT 的收入占比较高主要系开拓海外市场带动 CT 销量增 长以及向肯尼亚卫生部销售了 37 台售价价格较高的 CT 设备。其次受疫情影响,公司 CT 扫描仪从 2019 年的 527 台大幅增至 2020 年的 767 台。

万东医疗

老牌企业底蕴深厚,以研发谋发展。万东医疗成立于 1955 年,公司致力于医用 X 射 线诊断设备、磁共振成像设备、齿科诊断和治疗设备等产品的开发、生产与销售,是 国内主要的医疗器械提供商之一。

影像设备产线齐全。目前公司生命事业覆盖大型影像产品、移动影像产品、影像诊断 服务(万里云)、超声诊断产品(万东百胜)。解决方案涵盖 MR、CT、DR、RF、 DSA、乳腺机、超声诊断产品、移动式影像产品、移动体检车、远程医学影像服务以 及影像云技术服务,满足不同临床需求。 研发项目多点布局,引领行业发展。公司加大在高端影像设备领域的投入布局,重点 研发项目进展顺利。引领行业发展的研发项目包括长板 DR、CBCT-DR、无液氦 MRI, 长板 DR、CBCT-DR 均已完成样机研制,无液氦 MRI 已完成注册申报。丰富补充公司 产品的研发项目包括:大孔径超导 MRI、经济型 DSA、悬吊 DSA、移动 DR、16/32 排 CT、64 排 CT,大孔径超导 MRI 已取得产品注册证,移动 DR、16/32 排 CT 已完 成样机研制,准备检测和临床。

营收保持稳定增长,毛利率稳中有升。2020 年,由于新冠疫情,移动 DR、DR、CT 等疫情防控相关影像设备采购量急剧增加,营收 11.3 亿元,同比增长 15%,2021 年 营收 11.6 亿元,2017-2021 年营收 CAGR 达 7.0%。

DR 具备全产业链自主生产能力,连续多年国内销量排名第一。DR 为公司第一支柱产 品线,公司研制了我国首台 DR 和全系列 DR 产品,掌握 DR 全部核心技术,拥有完整 自主知识产权,实现高频高压发生器、平板探测器、DR 图像软件、X 射线管组件等全 部关键部件和整机的产业化,功能性能全部达到国际先进水平,满足从基层医院到三 级医院的装备需求。 2021 年,新冠疫情防控进入常态化,影像设备市场回归正常轨道,DR 较前几年首次 出现市场采购量下滑,公司移动 DR 实现销量 319 台,同比减少 61.57%,常规 DR 实 现销售 1463 台,同比减少 18.72%,常规 DR 市场预计未来将进入存量更新期。公司 凭借业界领先的产品质量及医院认可度,在市场下滑的情况下继续领跑 DR 市场。2021 年,公司常规 DR 销量位居国内市场第一,占比 20.1%;移动 DR 销量位居国内 市场第二,占比 13.4%。

国际化大有可为

20 世纪 90 年代,数字化医学影像革命兴起,由于国内计算机技术、数字影像技术、 基础材料科学等学科发展相对滞后,高端精密装备制造业发展缺少布局,进口产品占 据了大部分市场份额。而随着国内基础科学和精密装备制造等产业逐步缩小与海外的 差距,国内医学影像设备公司在技术上取得突破,凭借性价比等优势在市场上的销售 额占比逐步提升,不仅推动了进口替代进程;同时推动了优秀国产医学影像公司逐步 走向海外。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】

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