科技改變生活 · 科技引領未來
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來源：器械之家CT機的組成主要有x線(x-ray)發(fā)生系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)(探測器)、電子計算機處理系統(tǒng)(信號處理和圖像重建)及輔助設備(監(jiān)視器、照相機等)，其核心最值錢部件裝置是CT球管，它相當于汽車的發(fā)動機，手機里的芯片，性能直接影響CT
來源：器械之家
CT機的組成主要有x線(x-ray)發(fā)生系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)(探測器)、電子計算機處理系統(tǒng)(信號處理和圖像重建)及輔助設備(監(jiān)視器、照相機等)，其核心最值錢部件裝置是CT球管，它相當于汽車的發(fā)動機，手機里的芯片，性能直接影響CT設備的檢查效果及使用壽命。目前，我國CT用球管仍依賴進口，國內CT球管市場基本被GE、飛利浦、西門子、瓦里安等國外品牌壟斷。
為了解決CT球管“卡脖子”上的問題，近年來，特別是在國家政策支持下，一些企業(yè)紛紛投入布局，特別是以中電科十二所等為代表研發(fā)機構能夠集中優(yōu)勢資源，使國產高端CT球管核心部件實現(xiàn)從無到有，為打破國外壟斷、降低價格，起到至關重要的作用。
01
CT球管源起
自從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以后，X射線在醫(yī)學領域的應用一發(fā)不可收拾，最初能夠準確顯示人體的骨骼成為物理學的新發(fā)現(xiàn)在醫(yī)學中最迅速的應用。
世界上第一個沒有焦點的X線球管
1896年，C.H.F.Muller為Walter教授和Voller教授發(fā)明出第一個具有焦點的X線球管。這種球管通過陰極置一個凹鏡把X線匯聚于一點，這個具有里程碑的發(fā)明大大地增加了照片的清晰度和縮短了曝光時間。
第一個具有明確焦點的球管
這只改進后的球管，X線從一塊被放置成和陰極斜對稱的特制的鉑金片上放射出來，陰極如同凸鏡形狀。當管子兩端通上電流后，陰極發(fā)射出電子流撞擊鉑金片，即今天我們常說的陽極，于是便產生X線。這種形狀結構的球管由于有了一個重要的小焦點，因此具有比以前更加清晰的圖像。
19世紀初，美國通用電子研究所的物理學家威廉·柯立茲設計發(fā)明了真空球管，利用燈絲通電發(fā)出電子流而產生X線，真空球管比以前的球管更加精確、穩(wěn)定和牢固，能得到更好的圖象效果。經過長期的實踐試驗后，1913年，他的球管被引入醫(yī)學領域，并應用于臨床。目前，放射醫(yī)學所用的X線球管基本都是在威廉·柯立茲所設計的球管的基礎上改進的。
02
CT球管市場應用
CT球管國外醫(yī)療巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢
CT球管具有非常重要的地位和市場價值，一方面其性能要滿足CT成像高清晰度、高速、高功率、高可靠和低劑量的要求；另一方面希望其壽命更長、成本更低。面對CT機的不斷普及帶來CT球管的巨大市場需求，國外醫(yī)療企業(yè)巨頭紛紛投入人員和資金進行技術研發(fā)，并采取一定的保護措施，在CT整機研制生產過程中重點布局這一領域，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年全球CT球管產值近20億美元，預計2022年增長至50億美元，市占率上國外醫(yī)療巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢。
下表是國外主要的CT生產廠家，如通用電氣（GE）、西門子（Siemens）、飛利浦（Philips）等都是自己控制CT球管的研發(fā)和生產。瓦里安（Varian）、當立（DUNLEE）等則是國際上最主要的第三方球管制造廠家，向不具備球管研制生產能力的CT廠家提供配套球管產品。
Dunlee
1998年，Dunlee率先開辟了CT球管替代市場，Dunlee生產的CT替代球管已經覆蓋了GE、飛利浦、西門子、佳能等各大廠商。在此之前，1973年IAE就已經致力于CT球管的研發(fā)與生產，在歐洲占有絕對的市場優(yōu)勢。
2001年，Dunlee被飛利浦公司收購。飛利浦醫(yī)療是醫(yī)學成像領域，特別是在X射線球管技術方面的領導者。收購Dunlee后，飛利浦醫(yī)療每年生產的球管超過12,000支。
西門子醫(yī)療
西門子宣布造出利用Straton高能層子技術制造出號稱“無熱容量”的電子束控球管。Straton電子束控球管是首個可支持每轉0.37秒機架旋轉速度的X射線球管，即使在心率較高時也能清晰地顯示心臟最細微的組織，且不會產生運動偽影。西門子將其應用于世界第一臺基于快速40成像技術（Speed40)64層的SomatomSensation 64 CT機上，該CT系統(tǒng)旋轉一周僅需0.37秒時間，曾創(chuàng)造了CT速度的新記錄。
GE
GE推出的名為Performix Plus的液體軸承球管應用于Revolution EVO CT上，實現(xiàn)快速轉速，提供高質量圖像的同時，不僅降低旋轉時的噪音，更重要地是延長了球管的使用壽命。
飛利浦
飛利浦在2001年收購了X射線和CT部件公司Dunlee，2018年2月20日，飛利浦宣布在伊利諾伊州奧羅拉的制造工廠出售給美國醫(yī)療設備和醫(yī)療服務解決方案公司Chronos Imaging，其主要業(yè)務包括第三方計算機斷層掃描（CT）替代管和相關資產。作為交易的一部分，Chronos影像公司將繼續(xù)為飛利浦生產第三方CT替代管，并將繼續(xù)通過Dunlee品牌進行銷售。
瓦里安
瓦里安于2016年5月宣布剝離其影像組件業(yè)務，新公司命名為Varex，主要制造X射線管，平板探測器和高壓連接器等成像元件以及成像軟件和專用加速器。Varex還延長了與東芝醫(yī)療系統(tǒng)公司的多年合作關系，重新制定了CT球管三年定價協(xié)議，預計CT球管銷售額將在3.45億美元至3.85億美元之間。
國內涌現(xiàn)一批新銳CT球管制造企業(yè)，逐步打破國際壟斷
隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的高度發(fā)展，醫(yī)用X線和CT機已在我國市、縣級醫(yī)院普及，高檔多層螺旋CT也在省、市級重點醫(yī)院陸續(xù)使用。特別是在新冠疫情期間，CT檢查作為新冠肺炎患者診斷的重要依據(jù)之一，CT球管的需求急劇上升。
CT球管是高價值耗材，2年左右就要更換一只，進口價從十幾萬元到上百萬元，這無疑推高我國醫(yī)療成本，使之成為老百姓“看病難，看病貴”原因之一，國產替代市場空間潛力巨大！有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國CT球管每年需求量保守估計2萬個，并還在持續(xù)增長。
前些年，國內一些企業(yè)嘗試過挑戰(zhàn)該領域，像杭州萬東、杭州凱龍、杭州英賽特、廣州艾珂斯等，結果都不理想。近年來，國內涌現(xiàn)一批新銳CT球管制造企業(yè)，主要有中電科十二所、上海聯(lián)影、昆山醫(yī)源、珠海瑞能等。
中電科十二所
十二所成立于1957年，是國家真空電子器件研制生產的龍頭單位。上世紀五十年代，我國第一支X射線管誕生于十二所。近年來，在醫(yī)療裝備領域，十二所依托六十余年在真空電子領域累積的雄厚實力，開展了CT 球管的技術攻關與探索，先后承擔了國家科技部支撐計劃、工信部工業(yè)強基工程、國家重點研發(fā)計劃--數(shù)字診療裝備專項等項目，突破了多項關鍵設計和工藝技術，成功研制出了國內具有自主知識產權的3.5兆、5.3兆、8兆熱容量CT球管。實現(xiàn)了高端CT核心部件——大容量CT球管的“中國制造“。2019年，十二所專門成立電科睿視技術（北京）有限公司作為承接其科技成果轉化的平臺，據(jù)悉，目前已有三款CT球管產品已獲批上市批量生產。部分產品已在東北、華北、華南、西南等多家醫(yī)院臨床應用，在醫(yī)療界大受歡迎。
昆山醫(yī)源
昆山醫(yī)源成立2018年5月，依托母公司——昆山國力電子科技股份有限公司基礎，2014年初開始5MHU國產高能醫(yī)用CT球管的研制工作；2016年6月與工信部簽署《醫(yī)用5MHU以上高能X射線管》強基工程項目；2019年1月，產品獲得NMPA注冊證。
珠海瑞能
珠海瑞能醫(yī)療以CT球管維修起家，是國內開展CT球管研制較早的民企，主要走仿制路線，目前已取得四款CT球管產品注冊證。
聯(lián)影
2018年10月，聯(lián)影生產型號為UHCT0550的三款產品獲批NMPA。
進入“十三五”后，國家層面再次加碼了對核心部件的研發(fā)扶持力度，特別是《中國制造2025》更是把CT球管作為高性能醫(yī)療器械中的核心部件放在發(fā)展的首要位置，在如此重大利好政策鼓舞下，國內CT整機制造商也謀機而動， CT球管國產化在中國呈現(xiàn)了前所未有的熱度。
目前，我國已初步形成了專業(yè)門類齊全、產業(yè)鏈條完整、產品結構不斷優(yōu)化的高端醫(yī)療設備產業(yè)體系，基本滿足了國內醫(yī)療健康事業(yè)發(fā)展的需要，而且中國在高端醫(yī)療器械核心部件上也有所突破，同樣地，CT球管的發(fā)展推動國內CT機性能的提高，未來必定能在國際市場上占據(jù)一席之地。
陳悅華