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前言

MRI被稱為現代醫學影像技術CROWN上的明珠。從發現MRI現象、阿波羅登月催生出了MRI技術到MRI技術日趨成熟的這幾十年間,MRI在物理、化學、生理學或醫學這三個領域共獲得了6次諾貝爾獎。根據Fortune Business Insights釋出的最新研究報告,全球MRI市場在2017年達到71.656億美元,到2025年底將達到117.259億美元。在2018年至2025年之間全球MRI市場複合增長率為6.4%。

據中國醫學裝備協會發布的最新資料顯示,截止到2017年底,中國MRI裝置全國保有量達到了8289臺(不含軍隊),相比2016年保有量增長了13.4%。近五年來年複合增長率17.3%。但是中國MRI裝置53%的產品是進口裝置,外資企業境內生產佔比13%,本土企業境內生產佔比只有27%。未來近千億的MRI市場,中國產MRI廠商如何才能多分點羹?

一、現代醫學影像技術CROWN上的明珠:MRI

1946年美國斯坦福大學物理系Felix Bloch教授和哈佛大學的Edward Purcell教授領導的小組同時獨立發現了MR現象:當處於磁場中的物質受到射頻(Radio frequency,RF)電磁波的激勵時,如果RF電磁波的頻率與磁場強度的關係滿足拉莫爾方程式,則組成方程式的一些原子核會發生共振;當RF電磁波停止激勵時,吸收了RF電磁波能量的原子核會把這部分能量釋放出來,即發射MR訊號;通過測量和分析此MR訊號,可得到物質結構中的許多物理和化學資訊。

20世紀60年代中期,NASA (美國宇航局)的Jet Propulsion Laboratory為了阿波羅登月計劃開發了一種可以對月球照片進行計算機處理以增強影象品質的數字影象處理技術。這種數字影象處理技術在醫學領域得到了廣泛應用(主要被用來成像和增強影像品質),進而催生出了MRI技術。

1977年美國紐約州立大學的Raymond Damadian等製成了人類歷史上第一臺全身MRI裝置,並於1977年7月3日取得了第一幅橫斷面質子密度影象。Damadian使用“敏感點”方法對MR訊號進行空間定位。這是基於鞍形磁場,其中心處只有很小的體積與RF脈衝的諧振頻率匹配。患者的身體以矩形模式進行物理移動,直到獲得所有畫素的訊號為止。Damadian將他的成像方法稱為“場聚焦NMR”或FONAR,併成立了第一家生產臨床MR的公司。很快,人們意識到以場為中心的方法對於常規的臨床成像而言太慢且笨拙,因此在後續版本的掃描器中使用的是勞特伯和豪斯菲爾德(CT的發明者)的方法——斷層投影成像法。

二、FLASH技術助力MRI成為使用最廣泛的診斷工具之一

1977年進行的首次人類MR掃描,花了近5個小時才生成影像。這對於醫學診斷來說,顯然太慢了。為了提高速度,哥廷根馬克斯·普朗克物理生化研究所的Jens Frahm在1980年代初提出了一個巧妙的構想:FLASH(快速低角度曝光)技術,該技術將與磁場對準的原子以較小的角度翻轉,允許超簡訊號脈衝快速連續觸發,加快掃描速度。Jens Frahm在1985年完善了FLASH技術並申請了專利。FLASH將MRI掃描時間從半天縮短到了幾分鐘,掃描速度提高了100倍。MRI生產廠商在FLASH技術釋出後的幾個月內就採用了這項技術,全球MRI裝機量大幅度提升。

2010年,Frahm提出了FLASH2,將FLASH原理與現代計算機影象重建技術相結合,實現了高達100幀/秒的記錄速度,將MRI從攝影轉換為視訊。FLASH2目前正在德國,英國和美國接受臨床測試。FLASH2生成了有關心臟跳動,關節活動、吞嚥及語言形成等複雜過程的首個三維視訊。Frahm說:“我們現在能將從未見過的生理過程視覺化。” 2018年,Frahm因發明了提高MRI成像速度的技術獲得了歐洲發明家獎。

三、近千億市場,中國產MRI廠商如何才能多分點羹?

根據Fortune Business Insights釋出的最新研究報告,到2025年底,全球MRI市場將有千億容量。而根據中國醫學裝備協會發布的最新資料,中國MRI裝置53%的產品是進口裝置,外資企業境內生產佔比13%,本土企業境內生產佔比只有27%。截止到2017年底,國內在磁共振配置總量中以1.5T磁共振為主。1.5T磁共振作為高場強磁共振裝置,可完成血管造影、神經病學、心臟病學檢查等多種臨床應用,尤其適用於前列腺疾病、腦膜炎、肌肉骨骼系統疾病、糖尿病、心血管病等疾病的早期定性分析和治療規劃。

(全球MRI市場規模)

1、技術突破

中國產品牌進入MRI市場約 10 年,根據國家市場監督管理總局資料顯示,中國MRI生產批文共185個。目前中國產的超導磁共振整機廠家有東軟、朗潤、聯影、奧泰、安科、萬東等,其中只有聯影和奧泰用的是自研磁體。

2、技術創新

MRI裝置主要由主磁體、梯度系統、射頻系統、計算機系統和其他輔助裝置等組成 。超導磁體需液氦保持超導環境,液氦費用高;需不斷電執行;年修護費用高於 30 萬。2018年“GPS”相繼推出了少液氦的超導磁共振。2019年國內的鑫高益推出了一臺100%無液氦超導磁共振。

3、加強售後服務

目前,磁共振裝置臨床應用領域亟須加強專業人才培訓。尤其是基層醫務人員在使用磁共振裝置上存在明顯的技術短板。建議企業在拓展基層磁共振裝置市場的同時,還要給予更多的技術支援。

結語

2018年10月國家衛健委釋出了《2018-2020年大型全國醫用裝置配置規劃》,要求至2020年,管理目錄中的大型醫用裝置新增10097臺。此外明確乙類大型醫用裝置由省衛生健康部門制訂年度計劃,併為社會辦醫配置預留合理空間。根據《配置規劃》,MR(1.5T及以上)裝置將從2017年5395臺的保有量增加至2020年的9846臺,三年間新增4451臺。政策東風之下,中國產磁共振廠商只有掌握核心技術、努力技術創新、加強售後服務才能在千億市場中多分幾杯羹。


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作者 楊柳榮 | 編輯 劉稷軒 | 排版 Elsa

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