（報告出品方/作者：申萬宏源，陳燁遠）1.非X射線類設備1.1磁共振成像（MRI）磁共振成像系統（MagneticResonanceImaging，MRI）是一種利用人體內水分子中的原子核（主要是氫質子）在強磁場中的磁共振信號經重建進行組織

（報告出品方/作者：申萬宏源，陳燁遠）

1. 非X射線類設備

1.1 磁共振成像（MRI）

磁共振成像系統（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一種利用人體內水分子中的原子 核（主要是氫質子）在強磁場中的磁共振信號經重建進行組織或器官成像的設備。 磁共振成像對軟組織分辨能力高，且具有無輻射損傷的優勢。從1946年核磁共振（NMR）現 象被發現，到1980s MRI設備進入商用，再到當前1.5T和3.0T設備普及，MRI已經成為臨床不 可或缺的設備。

磁共振成像系統主要由主磁體系統、梯度磁場系統、射頻系統、計算機處理系統以及輔助設備組 成，其中：（1）主磁體的功能是提供使原子核定向所必需的靜磁場；（2）梯度磁場的功能是利 用梯度線圈產生在空間位置上變化的磁場，并疊加在主磁場上，以此對磁共振信號進行空間編碼； （3）射頻系統是發射射頻脈沖，使得磁化的質子吸收能量產生共振，并且接受質子在弛豫過程 中釋放的能量而產生磁共振信號；（4）計算機系統包括了主機，存儲器，輸入輸出設備，系統 和應用軟件；（5）輔助設備包括操作控制臺，檢查床以及高壓注射器等。主磁體一般可分為普通電磁體、永磁體和超導磁體，超導磁體在場強、穩定性、體積重量等方面 具有明顯的優勢。

MRI原理：（1）人體富含氫質子，通常是無序排列的，但在強外磁場內產生縱向的磁矢量和進動； （2）通過向人體發射一個頻率等于進動頻率的射頻脈沖，造成兩個現象：一是吸收能量的氫質子 呈反磁力線方向排列，導致縱向磁矢量變小、二是氫質子進行同相位進動，由此產生橫向磁矢量； （3）停止發射射頻脈沖后，氫質子恢復到平衡狀態（即弛豫過程，relaxation process），所需 時間稱弛豫時間（relaxation time)，其又包括縱向磁矢量恢復時間（T1弛豫時間）和橫向磁矢量 的衰減和消失時間（T2弛豫時間）；（4）FID自由感應衰減信號通過傅里葉變換形成類似吸收譜 線的核磁譜。

1.2 超聲（US）

超聲成像（Ultrasound)是利用超聲波的物理特性和人體組織聲學參數進行的成像技術。超聲診斷 所用聲源震動頻率一般為1-10兆赫茲。 其他成像技術相比，超聲成像具有安全無創、患者無痛苦、實時性好、價格低廉等優點，在預防、 診斷、治療疾病中有很高的價值，廣泛應用于消化科、婦科、產科、泌尿科、胸科、小器官、兒科、 心臟科、急診等多種檢臨床檢查，且逐漸與其他臨床科室結合，發展出消化科（超聲內鏡）、心外 科（血管內超聲）等檢查應用。

基本原理：由于人體是非均勻介質，超聲波在人體組織 中傳播，經過不同器官、不同組織（包括正常和病變組 織）的多層界面時會因為兩側介質的聲阻抗不同而發生 不同程度的反射和散射，反射和散射形成的回聲以及超 聲在傳播中經過不同組織的衰減信息，經接受、放大和 信息處理后以波形顯示，形成波形圖。 超聲成像的種類包括A型、B型、M型和D型，其中D型 亦稱多普勒超聲，包括頻譜多普勒超聲和彩色多普勒血 流成像（CDFI）等。

按目前臨床上應用的超聲診斷儀主要有兩種類型：（1）常規B型超聲診斷儀：主要用于二位灰階 超聲檢查，兼有M型和頻譜多普勒超聲功能；（2）彩色多普勒超聲診斷儀：進行CDFI掃描同時 兼具二維灰階超聲、M型和頻譜多普勒超聲檢查功能。高級機型還配有靜態和動態三維成像、超 聲造影、聲學定量以及彈性成像等多種功能。 除此之外，按體積分：超聲可分為臺式超聲和便攜式超聲（包括掌式超聲）；按照應用情況分： 又可分為通用彩超、心臟彩超、婦產彩超和麻醉介入彩超。（報告來源：未來智庫）

2. 主要影像產品對比及市場空間

2.1 醫學影像檢查體系

當前醫學影像已經形成了包括X線、CT、超聲、MRI以及分子影像在內的多種成像檢查體系。

2.2 主要成像技術對比

不同系統和解剖部位組織結構的差異，以及不同成像技術適用范圍和診斷能力特點的差異，賦予了 不同檢測技術不同的應用場景。總體而言：

X射線：適合自然密度對比度較好的部位或器官，因此用于基礎篩查和骨骼檢查較多；

CT：密度分辨率高，幾乎覆蓋人體各個系統和解剖部位，尤其在呼吸系統檢查方面；

MRI：軟組織分辨率高，無輻射，易于發現病變并顯示特征，可用于多部位，尤其在中樞神經系統方面；

超聲：檢查易行且無輻射，但骨骼和氣體穿透性差，主要用于乳腺和腹部等；

DSA：心血管診斷和血管介入“金標準”；

PET-CT：當前主要用于腫瘤診斷。

2.3 發展階段

從發展階段上看，國內除了DR等產品外，大多數影像設備均處在滲透率持續提升、新廠家（特別是 國產廠家）加入并樹立品牌、價格整體下探的“成長期”。而分子影像復合類產品（如PET-CT、 PET-MRI）則處在發展較早期，終端滲透率低且行業內競爭者較少。 和耗材類不同，設備類產品受到集采等政策影響的風險較低，疊加分級診療和大型設備管理的松綁 趨勢，以及龐大的進口替代空間，我們長期看好國產影像設備發展前景（自然增長+政策拉動）。

2.4 保有量及市場規模

從保有量上看，DR、超聲、CT的保有量較高，需求主要來自設備更換與高端產品對現有產品的替代 （如64排CT替代16排CT）。PET-CT、DSA和MRI的設備保有量還很低，預計未來10年的年化增速 在10%以上。從市場規模上看，DR、DSA、CT、MRI、超聲和PET-CT在2020年的合計市場規模約 490億元，預計2030年合計近1000億元。

3. 核心零部件

3.1 核心零部件——X線球管

X射線管是用于產生X射線的設備，直接影響CT和DR的 成像質量和使用壽命。CT和DR球管零組件包括管殼組件、 轉子組件、軸承套、陰極零件等。 在電子轟擊靶面的時，除產生X射線外，90%的能量會轉 換為熱量，從而使靶面溫度急劇升高。根據陽極類型， 常見X射線管分為旋轉陽極X射線管和固定陽極X射線管 兩類：

（1）固定陽極X射線管較為簡單，由陽極、陰極和固定 兩極并保持玻璃管內高真空的玻璃殼等三部分組成。陰 極的燈絲（一般都是鎢絲）發射電子束轟擊陽極靶。陽 極頭的靶面（一般選用鎢靶）阻擋高速運動的電子流而 產生X射線。由于單位面積上所承受的最大功率是一定的， 所以固定陽極X線管的功率有限，臨床局限性較大。

（2）旋轉陽極X射線管的靶面可高速旋轉。因為承受電 子流轟擊的面積因陽極旋轉而增加，使熱量分布面積增 加，所以有效提高了X線管的功率。

我國X線球管市場規模超30億元。X線球管使用壽命一般在1-3年（一般可用10-20w秒，壽命和使用 情況有關，使用液體軸承等技術可以延長球管壽命），因此球管是設備使用期間的主要成本。根據 Mordor Intelligence的估計，2020年全球X線球管市場規模約28億美元。按照我國2.6萬臺CT和7 萬臺DR的保有量，平均進口價1萬美元計算，我國每年X線球管替換市場規模超過30億元（2019年 進口金額5.1萬美元，假設用兩年）。

進口壟斷市場，國產產品逐漸跟上。X線球管技術壁壘較高，研發周期長，因此技術長期控制在國外 公司手中，當前我國CT球管主要來自通用（GE）、西門子（Siemens）、飛利浦（Philips，收購 Dunlee）、萬睿視（Varex，前身是瓦里安影像組件部門）、東芝（TOSHIBA）等企業。“十三五” 以來，國家層面對CT球管等核心部件的研發扶持力度明顯加大。在利好政策下，近年來聯影醫療等 一批公司的球管產品相繼上市。

3.2 X線探測器

數字化X線探測器是通過間接或直接的方式將X射線轉換為電荷，并最終數字化為醫學圖像的設備。 以非晶硅平板探測器為例，其主要由閃爍體、光學傳感面板和電荷讀出電路組成，其中閃爍體將透 過人體后衰減的X線轉換為可見光，閃爍體下的非晶硅光電二極管傳感器陣列又將可見光轉換為電信 號，在光電二極管自身的電容上形成存儲電荷，在控制電路的作用下，掃描讀出各個像素的存儲電 荷，經信號放大、A/D 轉換后輸出數字信號，傳送給計算機進行圖像處理從而形成X線數字影像。

閃爍體材料主要包括碘化銫和硫氧化釓，碘化銫可見光的綜合轉換效率更高，X線使用劑量更小，成 像更清晰，但成本相對較高。光學傳感面板一般由光電轉化層和TFT陣列開關等尋址電路組成，按 照這兩部分的組成材料，可分為非晶硅探測器、CMOS/單晶硅探測器、IGZO 探測器、非晶硒探測 器和CdTe/CZT（碲化鎘/碲鋅鎘）探測器等。

非晶硅、IGZO、CMOS技術均有其特定的終端應用場景。其中“非晶硅+閃爍體”技術成熟，是 目前應用最廣的傳感器技術；“CMOS+閃爍體”有分辨率高、圖像噪聲低、采集速度快的優點， 適合小尺寸動態X線設備（如齒科CBCT）；IGZO有更高的采集速度及更低的噪聲，是理想的大尺 寸高速動態探測器技術（用于DSA、胃腸機等動態設備）。

3.3 MRI磁體

磁體是磁共振設備中產生主磁場的核心部件，作用是保 持在目標區域中的高磁場和高均勻度，一般分為永磁體、 常導和超導磁體。磁體的主要技術指標包括磁感應強度、 磁場均勻度、磁場時間穩定性和邊緣場的空間范圍等。 永磁體磁場強度較弱，超導磁場強度更強，穩定性更高， 是當前市場主流技術。

超導磁體利用超導材料在低溫下零電阻的特性：通過將 超導線圈置于制冷環境中達到超導狀態，由此產生強大 磁場并且不消耗電能。低溫一般通過浸泡在低溫液氦中 的方式實現。雖然磁體采用了真空絕熱結構，但由于結 構支撐等多種因素，不可能完全阻止熱傳導，所以液氦 會以蒸發的形式帶出導入的熱量。為減少液氦的蒸發， 磁共振配備了制冷系統，提供降溫減少液氦蒸發。 2018年，飛利浦推出了helium-free超導MRI產品，其采 用了Blueseal技術，將7L液氦完全封裝在容器中一次成 型，使該產品液氦使用量約為傳統超導磁體的0.5%。

磁體和探測器、球管均是國家重點發展的影像設備 核心零部件。從“十二五”到“十四五”一直是重 點突破發展的醫療設備零部件之一。當前超導磁體 海外主要廠商包括英國Oxford、德國Bruker、日 本ASTEC，而“GPS”(GE、Philips、Siemens)均 有自己的超導磁體工廠。國內主要廠家包括寧波健 信、西部超導和濰坊新力等。國內聯影醫療、萬東 醫療、成都奧泰等企業現均實現磁體技術突破。

4. 海外龍頭公司分析

4.1 產品線對比

當前全球醫學影像市場仍為進口幾大龍頭公司壟斷，“GPS”（GE、飛利浦、西門子）三家占據 了全球60-70%的市場，其他廠家包括佳能、日立等。國內已經涌現了聯影醫療、東軟醫療、萬東 醫療等多產品布局的龍頭公司（產品線角度已和海外龍頭接近），以及邁瑞醫療、開立醫療等在部 分產品領先的公司。

4.2 GE醫療

GE公司（NYSE:GE）成立于1892年，擁有100多年的悠久歷史，GE醫療是GE旗下的醫療健康業 務部門，在全球160多個國家擁有約4.7萬名員工，2020年GE醫療業務收入超170億美元。GE醫療 當前業務覆蓋醫學影像、信息技術、醫學診斷、患者監測、疾病研究、藥物開發和生物制藥，其中 GE醫療的醫學影像設備產品線涵蓋DR、DSA、CT、MR、超聲、PET-CT等全部醫學影像品類，是 公司核心業務。 GE醫療從1979年開始在中國開展業務，目前在我國共建有四大全球生產基地，GE的CT、MR、超 聲在國內的份額都在“GPS”三家中排名第一，在乳腺機領域也領先于其他對手。GE醫療在CT和MR領域技術積累深厚，產品梯度性好，代表技術包括寶石探測器、超低劑量 ASiR-V 迭代平臺、AIR 線圈技術等等。

4.3 飛利浦醫療

飛利浦成立于荷蘭，業務涉及生產照明、家庭電器、醫療等方面。飛利浦醫療保健事業部 （Philips Healthcare）涵蓋醫學影像系統、臨床監護、家庭醫療等，銷售和服務團隊超30000人， 2020年收入超100億美元。飛利浦醫學影像業務條線同樣全面，覆蓋X光機、CT、MR、超聲波和 核醫學成像等設備。零部件方面，飛利浦2001年收購Dunlee，奠定了其球管領域的領先地位。 飛利浦上世紀80年代進入中國，1985在華開設合資企業。2012年飛利浦在蘇州建成飛利浦醫療中 國影像基地。國內飛利浦在CT、MR、PET-CT領域份額略落后于GE和西門子，但在DSA、心臟超 聲等領域較為領先。（報告來源：未來智庫）

飛利浦在球管技術技術方面領先，特別是其在MRC基礎上推出全球獨創的陽極直冷、雙支撐智能 焦點管球系統“iMRC冰球管”，使用動態飛焦點技術提升了提高成像質量，液態金屬軸承、陽極 直冷、金屬節段陽極，再次帶來超長壽命。飛利浦的Iqon使用的雙層探測器被認為是目前最優秀 的能量成像解決方案。

5. 國內代表企業分析

5.1 聯影醫療

聯影醫療成立于2011年，總部位于上海，公司同時在美 國、馬來西亞、阿聯酋、波蘭等地設立區域總部及研發中 心。當前公司共近2000名研發人員，獲得授權發明專利 超過1500 項，牽頭承擔近40 項國家級及省級研發項目。 2020年，公司實現收入57.61億元（+93%），歸母凈利 潤9.03億元。2021年公司申請科創板上市獲受理。

5.2 聯影醫療

通過持續進行高強度研發投入，公司當前已經構建包括醫學影像設備、放射治療產品、生命科學儀 器在內的完整產品線布局。公司累計向市場推出70 余款產品，包括磁共振成像系統（MRI）、X 射線計算機斷層掃描系統（CT）、X 射線成像系統（XR）、分子影像系統（PET/CT、PET/MR）、 醫用直線加速器系統（RT）以及生命科學儀器。 公司產品現已入駐全國近900家三甲醫院，按2020年度國內新增臺數口徑，公司MRI、CT、 PET/CT、PET/MR 及DR 產品排名均處在行業前列。聯影先后推出了國產首款3.0T MR、國產首款70CM孔徑1.5T MR及行業首款3.0T MR、國產首款 320排CT、國產首款PET-MR、行業首款4D PET-CT、國產首款超高場動物用MR（9.4T）等產品， 在醫學影像極大領域均具備了國內領先地位。

5.3 東軟醫療

東軟醫療成立于1998年，經過20余年發展現已 擁有數字化醫學診療設備（CT、MRI、DSA、 GXR、超聲、PET/CT、RT及設備核心組件）、 MDaas（醫療設備和醫療影像數據服務）平臺、 設備服務和培訓、體外診斷四大業務線。公司在 美國、德國、阿聯酋、俄羅斯等9個國家設有子 公司，當前產品已經累計銷往全球110余個國家， 裝機量超41000臺。 東軟醫療于12月1日二次向港交所遞交了上市申 請，計劃在主板掛牌上市。東軟醫療是國內CT領域的先行者，其創始團隊于1997年研發了中國第一臺國產品牌CT，此后 相繼推出了國產第一臺單層螺旋CT、雙層、16層、64層、128層螺旋CT以及能譜和寬體CT。

6. 核心觀點

醫學影像設備是醫療器械行業的第一大細分市場。全球醫學影像市場規模約440億美元，2020年 國內市場規模已達到537.0億元（出廠價口徑），2015-2020年 CAGR 12.4%，預計2030 年市場 規模將接近1100 億元。

醫學影像設備同時是醫療器械行業中技術壁壘最高的細分市場。醫學影像屬于典型的多學科融合的 產業，全球市場長期以來呈寡頭壟斷局面，“GPS”（GE醫療、飛利浦、西門子）和日系廠商專 利和技術積累深厚，全球醫學影像的核心零部件生產技術也集中在少數企業手中。高壁壘導致長時 間全球格局相對穩定。

國產企業正實現破局。聯影醫療、邁瑞醫療、奕瑞科技等整機和零部件廠商正隨著中國制造業能力 提升而逐步崛起，產品和國際龍頭公司的差距在快速縮小。國內市場在中低端完成進口替代的基礎 上正實現中高端國產份額的逐年提高。當前國內大型設備配置管理趨松，鼓勵國產替代政策方向明 確，國產產品高端轉型和份額提升、供應鏈自主可控、AI和云技術等技術融合和國產產品出海將是 行業趨勢。

報告節選：

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精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站