核磁共振成像利用人体中氢原子的信号反应,确定水分子在体内的分布结构,从而探测生理结构的完整性。其中的“核”指的是“氢质子核”,在磁场作用下发散的是电磁波,没有核辐射。 从全球格局看,高端机型长期由海外厂商主导,中国在整机集成与部分核心部件上持续追赶,形成分层竞争的位置:中低端与超导整机已具备较强竞争力,3.0T及以上高端市场仍是海外厂商占据主要份额。
技术路线:为什么它没有核辐射
人体约三分之二由水构成,水又由氢原子和氧原子组成。当人体处于核磁共振仪下,会引起氢原子的共振反应,通过聚合磁场,体内水分子呈现出一定梯度,进而形成内部结构影像。这是一套物理学反应过程,与核电无关。相比CT,核磁共振能够避免辐射,软组织成像精度高,纹理边界也更为清晰,是现代化医院不可或缺的专业设备。该技术自上世纪80年代才正式应用于临床,学术界针对核磁共振的研究曾6次获得诺贝尔奖。
全球格局:场强分层与厂商分布
从全球市场看,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。T代表场强大小(tesla),地球磁场为0.00005 T,T越大通常意味着更高分辨率与更快成像。目前主流产品为1.5T和3.0T,各大厂商都在探索更高场强:联影自主研发了5.0T超高场MR,西门子和GE推出了7.0T超高场MR。在3T时磁共振可分辨小至1mm的细节,7T设备上可达0.5mm。不过超高场产品的安全性仍需进一步验证,价格也非普通三甲医院所能承受,因此一段时间内,MR领域的发展趋势仍是3.0T逐步取代1.5T。
全球MR市场规模2020年达到93.0亿美元,灼识咨询预计2030年将达到145.1亿美元,年复合增长率为4.5%。中国已成为全球MR增长速度最快的市场,2020年市场规模达89.2亿元,预计2030年增长至244.2亿元,年复合增长率为10.6%。
中国位置:整机与部件的分层追赶
十年前,全球实现磁共振全部核心部件技术自主研发的企业只有GE、西门子两家,国产MR主要占据中低端市场,高端3.0T MR 100%依赖进口。此后,联影实现了超导磁共振的磁体、谱仪、梯度线圈、梯度放大器、射频线圈、射频放大器等所有核心部件的100%自主研发和生产,成为世界第三家掌握MR核心科技的企业;其自主研发的我国第一款3.0T高场MR获得2020年度国家科学技术进步奖一等奖。
从中国市场份额看(按新增销售台数计,2020年数据):
| 细分市场 | 联影排名 | 主要参与者 |
|---|---|---|
| 中国MR设备总体 | 第一(20.3%) | 西门子17.6%、GE 16.6%、飞利浦11.1% |
| 中国超导MR | 第一(24.0%) | 西门子20.8%、GE 19.7%、飞利浦13.2% |
| 中国1.5T MR | 第一(25.4%) | GE 18.8%、西门子17.6%、飞利浦11.4% |
| 中国3.0T及以上MR | 第四(17.1%) | 西门子36.3%、GE 24.0%、飞利浦22.0% |
可以看出,中国厂商在超导整机与1.5T层级已处于头部位置,而在3.0T及以上高端市场仍居追赶梯队。从人均保有量看,2018年日本、美国每百万人MR人均保有量分别约为55.2台和40.4台,同期中国约为9.7台,差距依然显著。大型医疗设备的研发生产是产学研医融合创新的过程,体现的是科研、临床、人才培养与生产制造的全方位能力,需要长期积累。
常见问题
核磁共振的“核”是核辐射吗?
不是。“核”指的是“氢质子核”,成像依靠氢原子在磁场中的共振反应,发散的是电磁波,没有核辐射。这也是它区别于CT的重要特点之一。
中国核磁共振在全球处于什么位置?
呈现分层格局。在超导MR整机与1.5T层级,国产厂商已具备较强竞争力,按新增销售台数计2020年联影已是中国市场最大的MR设备厂商;但在3.0T及以上高端市场,海外厂商仍占据主要份额,国产厂商处于追赶位置。
主流场强会如何演变?
目前主流产品为1.5T和3.0T,1.5T保有量最多。各大厂商在探索更高场强,但超高场安全性尚需验证、价格较高,因此一段时间内3.0T逐步取代1.5T仍是主要趋势。