文|動(dòng)脈網(wǎng)
過(guò)去，這個(gè)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)突破一直被看作是天塹。
一位投資人表示：“影像設(shè)備種類(lèi)多樣，一種影像設(shè)備涉及多種核心元器件，以及材料、算法，龐大的產(chǎn)業(yè)鏈為國(guó)產(chǎn)突破帶來(lái)較大的難度。同時(shí)，國(guó)際巨頭對(duì)于上游源頭技術(shù)的封鎖也較強(qiáng)?！?/p>
為了更好地把控上游，全球頂尖的數(shù)字化平板探測(cè)器供應(yīng)商Trixell，由西門(mén)子和飛利浦聯(lián)合創(chuàng)建。
近十年來(lái)雖然國(guó)產(chǎn)核心元器件有單點(diǎn)突破，但在商業(yè)化和市場(chǎng)份額上尚未形成氣候。但如今國(guó)產(chǎn)影像上游開(kāi)始迎來(lái)國(guó)產(chǎn)替代加速期。
國(guó)內(nèi)X線(xiàn)探測(cè)器龍頭奕瑞科技2021年年報(bào)中公布的數(shù)據(jù)顯示，奕瑞科技2021 年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 11.87 億元，同比增長(zhǎng) 51.43%；歸屬于母公司股東的凈利潤(rùn) 4.84 億元，同比增長(zhǎng) 117.79%，扣非歸母凈利潤(rùn) 3.42 億，同比增長(zhǎng) 72.29%，業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)。另一家X線(xiàn)探測(cè)器生產(chǎn)商康眾醫(yī)療2021 年度實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入約 3.42 億，凈利潤(rùn) 8952.68萬(wàn)元。
兩家公司的毛利也在不斷增長(zhǎng)，2021年奕瑞科技毛利率為56.89%，比上年增加4.58%；康眾醫(yī)療毛利率從2020年的44%提升至46%。
同時(shí)，影像上游也有多筆融資發(fā)生，此前，紅杉曾投資過(guò)奕瑞科技，奕瑞科技在科創(chuàng)板上市市值超過(guò)200億元，紅杉、北極光、辰德等投資人減持套現(xiàn)合計(jì)15.46億元。上游核心元器件這個(gè)投入大、收益難開(kāi)始迎來(lái)長(zhǎng)期主義的勝利。
醫(yī)學(xué)影像上游融資事件
X線(xiàn)探測(cè)器的性能很大程度上決定了影像設(shè)備的成像質(zhì)量、成像速度和劑量率，是最關(guān)鍵的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備元器件。
在壁壘較高的醫(yī)學(xué)影像市場(chǎng)，X線(xiàn)探測(cè)器為什么能夠突圍？X線(xiàn)探測(cè)器的發(fā)展歷程能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)影像上游元器件的國(guó)產(chǎn)替代帶來(lái)哪些啟示？動(dòng)脈網(wǎng)對(duì)這個(gè)賽道進(jìn)行了梳理。
口腔市場(chǎng)逆勢(shì)增長(zhǎng)，CBCT成為X線(xiàn)增長(zhǎng)亮點(diǎn)
醫(yī)學(xué)影像器械是我國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)第一細(xì)分領(lǐng)域，2020 年市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到 537億元，預(yù)計(jì) 2030 年市場(chǎng)規(guī)模將接近 1100 億元。
從細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，根據(jù)聯(lián)影醫(yī)療招股書(shū)，2020年，中國(guó)磁共振成像系統(tǒng)（MR）市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 89.2 億元，預(yù)計(jì) 2030 年將增長(zhǎng)至 244.2 億元；2020 年在新冠疫情帶來(lái)的強(qiáng)烈需求驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)X 射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)（CT）市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約 172.7 億元，預(yù)計(jì) 2030 年將達(dá)到290.5 億元。
X 射線(xiàn)成像系統(tǒng)（XR）包含了DR、移動(dòng)DR、乳腺機(jī)、胃腸機(jī)、C形臂等產(chǎn)品，2020年，中國(guó) XR 市場(chǎng)規(guī)模約 123.8 億元，預(yù)計(jì) 2030 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 206.0 億元。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備分類(lèi)
X線(xiàn)探測(cè)器廣泛應(yīng)用于X線(xiàn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中。包括診斷X線(xiàn)設(shè)備（DR/數(shù)字化乳腺X射線(xiàn)攝影系統(tǒng)）、治療輔助設(shè)備（放療定位設(shè)備/醫(yī)用直線(xiàn)加速器）、手術(shù)介入設(shè)備（DSA/C型臂）、CBCT、CT設(shè)備。
CT和XR產(chǎn)品的未來(lái)五年年復(fù)合增長(zhǎng)率都約為5%左右，相比于很多高速增長(zhǎng)的醫(yī)療器械細(xì)分市場(chǎng)，這個(gè)增速并不算高。
在下游應(yīng)用市場(chǎng)增速有限的情況下，X線(xiàn)探測(cè)器如何能夠?qū)崿F(xiàn)逆勢(shì)增長(zhǎng)。2021年X線(xiàn)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)高速的增長(zhǎng)的原因來(lái)自三方面：
首先是因?yàn)?020 年在新冠疫情帶來(lái)的強(qiáng)烈需求驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)的CT和DR市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。CT市場(chǎng)規(guī)模從2019年的117.6億元增長(zhǎng)到2020年的172.7億元。新冠疫情也帶動(dòng)了移動(dòng)DR產(chǎn)品的市場(chǎng)的增長(zhǎng)。下游需求的暴增推動(dòng)了上游X線(xiàn)探測(cè)器放量。
除疫情帶來(lái)的波動(dòng)外，X線(xiàn)探測(cè)器的主要增長(zhǎng)動(dòng)力一直以來(lái)來(lái)自于新的DR產(chǎn)品對(duì)于CCD-DR、CR 和膠片機(jī)的替代。
第二大增長(zhǎng)動(dòng)力來(lái)自于口腔市場(chǎng)的CBCT、口內(nèi)牙（根尖）片數(shù)字成像的快速增長(zhǎng)?？谇辉\所中的CBCT和口內(nèi)牙片攝影儀都需要X線(xiàn)探測(cè)器，兩種產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的滲透率都較低。近年來(lái)，隨著口腔民營(yíng)醫(yī)療的快速發(fā)展，CBCT和口內(nèi)牙片數(shù)字成像市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。
在齒科領(lǐng)域，隨著整機(jī)成本的降低和種植牙技術(shù)的普及，CBCT 三合一系統(tǒng)正在逐步取代單獨(dú)的齒科全景系統(tǒng)。齒科全景機(jī)一般使用一套線(xiàn)陣探測(cè)器，而 CBCT 三合一系統(tǒng)使用兩套線(xiàn)陣探測(cè)器加一套平板探測(cè)器或一套線(xiàn)陣探測(cè)器加兩套平板探測(cè)器。齒科全景機(jī)向 CBCT 三合一系統(tǒng)的過(guò)渡，將帶動(dòng)數(shù)字化 X 線(xiàn)探測(cè)器在齒科領(lǐng)域應(yīng)用和市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
2021年，齒科為奕瑞科技帶來(lái)了2億元的營(yíng)收?？谇辉\斷中的CBCT和口內(nèi)牙片攝影儀都需要X線(xiàn)探測(cè)器。奕瑞科技齒科客戶(hù)包括美亞光電、朗視、博恩登特、菲森和啄木鳥(niǎo)等。
在口腔市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)替代相對(duì)更容易。公立醫(yī)院更傾向于采用進(jìn)口品牌，而民營(yíng)醫(yī)院出于性?xún)r(jià)比考慮更傾向于采用國(guó)產(chǎn)品牌，國(guó)產(chǎn)X線(xiàn)探測(cè)器能夠憑借性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)拓展市場(chǎng)份額。
在北上廣深等超一線(xiàn)城市，CBCT的滲透率可能已經(jīng)達(dá)到50%。根據(jù)德邦資本測(cè)算，國(guó)內(nèi)CBCT滲透率不足30%，未來(lái)仍有較大的提升空間。口內(nèi)牙片攝影儀通常由X射線(xiàn)發(fā)生裝置及其支撐部件組成。用于對(duì)牙齒進(jìn)行X射線(xiàn)攝影，獲得影像供臨床診斷用。
口內(nèi)牙片數(shù)字成像正逐步取代口內(nèi)膠片成像，應(yīng)用上與口腔CT機(jī)并不重疊。口內(nèi)牙片數(shù)宇成像與牙科X線(xiàn)機(jī)配合使用，是在根管治療、牙體牙髓疾病、種植術(shù)后評(píng)價(jià)等口腔臨床中廣泛使用的影像檢查手段。
幀觀德芯創(chuàng)始人曹培炎表示：“全球的口腔市場(chǎng)都是以民營(yíng)診所為主，過(guò)去國(guó)內(nèi)的口腔診所可能更多處理拔牙、補(bǔ)牙，隨著種植、正畸等多樣業(yè)務(wù)的出現(xiàn)。診所對(duì)于數(shù)字化工具的需求更大?？谇籜線(xiàn)成像的高速增長(zhǎng)，我們認(rèn)為在未來(lái)五年內(nèi)都會(huì)繼續(xù)保持?！?/p>
第三大增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)自于工業(yè)市場(chǎng)和獸用市場(chǎng)。在工業(yè)應(yīng)用中，X線(xiàn)探測(cè)器可以用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)。在工業(yè)領(lǐng)域，動(dòng)力電池檢測(cè)和半導(dǎo)體后端封裝檢測(cè)成為近年來(lái) X 線(xiàn)探測(cè)器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用新的增長(zhǎng)點(diǎn)，尤其在新能源電池檢測(cè)需求的增加。新能源電池企業(yè)也開(kāi)始成為X線(xiàn)探測(cè)器核心客戶(hù)。
快速增長(zhǎng)的X線(xiàn)探測(cè)器市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)如何實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)？
大型影像設(shè)備近年來(lái)進(jìn)入了“技術(shù)靜默期”，行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有變革性突破，給予國(guó)產(chǎn)品牌良好的契機(jī)來(lái)“追趕”歐美品牌。
過(guò)去，國(guó)產(chǎn)替代的主陣地是在中低端市場(chǎng)，在X線(xiàn)探測(cè)器領(lǐng)域，X線(xiàn)探測(cè)器的種類(lèi)多樣，未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代可以朝著哪些技術(shù)方向發(fā)力？
X 線(xiàn)影像設(shè)備自誕生以來(lái)，始終在追求更高的密度、空間、時(shí)間、能譜分辨率以及更小的 X 線(xiàn)使用劑量。20 世紀(jì) 80 年代至今，X 線(xiàn)影像設(shè)備大致經(jīng)歷了模擬圖像階段、間接數(shù)字化階段和直接數(shù)字化階段三個(gè)發(fā)展階段。
X線(xiàn)探測(cè)器始終朝著成像質(zhì)量不斷提高、成像速度不斷加快、輻射劑量不斷降低三大方向不斷發(fā)展。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，數(shù)字化 X 線(xiàn)探測(cè)器朝著更靈敏、更低噪聲的方向發(fā)展。
X探測(cè)器的分類(lèi)多種多樣，可以用多種分類(lèi)方式。最常見(jiàn)的分類(lèi)是分為直接轉(zhuǎn)化和間接轉(zhuǎn)化。
X線(xiàn)探測(cè)器其他分類(lèi)方式
間接轉(zhuǎn)化X光要先經(jīng)過(guò)一層閃爍體，閃爍體將X光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，再通過(guò)光電轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，例如CMOS探測(cè)器、非晶硅探測(cè)器。X光在轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生散射現(xiàn)象。
從特點(diǎn)上看，CMOS探測(cè)器具有分辨率高、圖像噪聲低、采集速度快的優(yōu)點(diǎn)，但由于受到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中晶圓大小的限制，工藝和原材料成本均高于非晶硅，目前在小尺寸動(dòng)態(tài) X 線(xiàn)影像設(shè)備應(yīng)用上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
非晶硅類(lèi)平板探測(cè)器一般在表面需要添加閃爍涂層，主要分為碘化銫和硫氧化釓，其中碘化銫光電轉(zhuǎn)換效率高，成像質(zhì)量高，但成本較高。目前非晶硅平板探測(cè)器是市場(chǎng)主流平板探測(cè)器，相對(duì)來(lái)說(shuō)，其技術(shù)發(fā)展成熟，成像質(zhì)量好，穩(wěn)定性高。
直接轉(zhuǎn)換是將X光直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出，信號(hào)輸出可以分為能量積分型和光子計(jì)數(shù)型。
通稱(chēng)的非晶硒就是直接轉(zhuǎn)換加能量積分型的代表性探測(cè)器。由于材料技術(shù)限制，其穩(wěn)定性較差，受外部環(huán)境影響大，容易損壞，因此維護(hù)成本高。但擁有高成像質(zhì)量的非晶硒依然有大量醫(yī)院買(mǎi)單。
全球領(lǐng)先醫(yī)療診斷公司Hologic（豪洛捷）的乳腺機(jī)采用乳腺專(zhuān)用非晶硒直接數(shù)字化平板探測(cè)器。在發(fā)達(dá)市場(chǎng)，Hologic市場(chǎng)占有率超過(guò)70%。乳腺機(jī)要求高空間分辨率、高密度分辨率，而間接探測(cè)表現(xiàn)都不怎么樣，所以憑借更好的成像質(zhì)量，Hologic的產(chǎn)品在發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)很受歡迎。但由于成本限制，非晶硒成像也只主要應(yīng)用于乳腺領(lǐng)域。
光子計(jì)數(shù)探測(cè)器通過(guò)采用高速專(zhuān)用集成電路將X射線(xiàn)光子逐個(gè)計(jì)數(shù)，較傳統(tǒng)積分型輸出電路，光子計(jì)數(shù)器無(wú)附加電子噪聲，有效降低輻射劑量。同時(shí)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)多能譜，為物質(zhì)識(shí)別提供了基礎(chǔ)，物質(zhì)識(shí)別將大大提供檢出率。采集到的圖像信號(hào)無(wú)暗噪聲、圖像、圖像灰階度高、有超大動(dòng)態(tài)范圍。單光子計(jì)數(shù)式平板探測(cè)器不僅僅能夠測(cè)出入射光場(chǎng)的強(qiáng)度分布，還能夠得到能譜分布。與非晶硒平板探測(cè)器相比，光子計(jì)數(shù)探測(cè)器對(duì)環(huán)境溫度濕度不敏感，因此可靠性強(qiáng)，維護(hù)成本也更低。
光子計(jì)數(shù)探測(cè)器被公認(rèn)為是下一代X光成像技術(shù)。但目前光子計(jì)數(shù)探測(cè)器計(jì)數(shù)的缺點(diǎn)是不能形成完整大面積的探測(cè)器，這和光子計(jì)數(shù)探測(cè)器目前只能依靠CMOS集成電路芯片讀出相關(guān)。而大面積的探測(cè)器都是使用TFT傳感器。
所以目前光子計(jì)數(shù)探測(cè)器產(chǎn)品主要應(yīng)用于乳腺機(jī)、口內(nèi)掃描儀和CBCT中。西門(mén)子將光子計(jì)數(shù)探測(cè)器用于CT中。
從研發(fā)難點(diǎn)上看，光子計(jì)數(shù)X光探測(cè)器涉及半導(dǎo)體材料、芯片設(shè)計(jì)、封裝工藝、算法等多種技術(shù)，全球范圍內(nèi)完整掌握這一技術(shù)的公司較少。
光子計(jì)數(shù)X線(xiàn)探測(cè)器技術(shù)方向也為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供了彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。國(guó)內(nèi)企業(yè)幀觀德芯致力于光子計(jì)數(shù)型X射線(xiàn)探測(cè)器及其整機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)制造，目前已經(jīng)擁有乳腺攝影系統(tǒng)、牙科攝影系統(tǒng)以及一系列科研探測(cè)器。
此外，CMOS、IGZO、柔性基板、能譜探測(cè)、CT 探測(cè)器等技術(shù)也是業(yè)內(nèi)的研發(fā)方向。
難啃的核心元器件，國(guó)產(chǎn)究竟如何發(fā)力？
在整個(gè)醫(yī)學(xué)影像版圖中，只有DR的國(guó)產(chǎn)替代率較高，目前國(guó)內(nèi)DR設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%，DR設(shè)備市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)品牌主要有萬(wàn)東、安健、邁瑞、普愛(ài)、聯(lián)影、藍(lán)影、深圖等。
其他影像產(chǎn)品要想實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代首先要看到，DR能夠在眾多醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代和背后的產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)。
一位影像行業(yè)從業(yè)者表示：“DR的底層技術(shù)來(lái)自于顯示屏，國(guó)內(nèi)以京東方為代表的面板企業(yè)在非晶硅技術(shù)方面已經(jīng)非常成熟。產(chǎn)業(yè)鏈的成熟國(guó)內(nèi)影像企業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代打造了較好的基礎(chǔ)。”
在探測(cè)器其他組件中，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品也需要有所突破。從材料上看，非晶硅閃爍體涂層材料碘化銫和硫氧化釓國(guó)產(chǎn)能不能產(chǎn)出穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品也是一大難點(diǎn)。以CT 探測(cè)器的核心組件ADC芯片為例，目前國(guó)內(nèi)CT廠商所使用的ADC芯片大多來(lái)自國(guó)外芯片廠商。
“所以這個(gè)領(lǐng)域的難點(diǎn)是突破了單一的技術(shù)壁壘收效甚微，在整體的產(chǎn)業(yè)鏈中還有多種關(guān)卡。”
這也是為什么影像設(shè)備零部件較多，也不乏國(guó)產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入，高壓發(fā)生器的國(guó)產(chǎn)廠家有萬(wàn)東、東軟、德潤(rùn)特、廣西俊龍；X線(xiàn)球管的國(guó)產(chǎn)廠家有杭州萬(wàn)東、凱龍，但是并沒(méi)有取得較大的市場(chǎng)份額。
未來(lái)，國(guó)產(chǎn)影像核心元器件如何突破？
幀觀德芯創(chuàng)始人曹培炎表示：“國(guó)內(nèi)的醫(yī)學(xué)影像替代是特別難，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈空白的情況下需要造出完整的‘輪子’，且造輪子的同時(shí)，有人在造噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，所以我們沒(méi)有選擇重復(fù)造輪子的路線(xiàn)，而是瞄準(zhǔn)影像領(lǐng)域最新的技術(shù)，自主創(chuàng)新，進(jìn)行研發(fā)突破?！?/p>
我國(guó)的影像設(shè)備還在不斷洗牌，技術(shù)能力弱的企業(yè)將被淘汰，選擇門(mén)檻較低的跟隨式創(chuàng)新，非常容易陷入同質(zhì)化、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的局面，也只有具備全球創(chuàng)新性的公司才能在更大的全球市場(chǎng)中占據(jù)一定市場(chǎng)份額。