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​我国磁共振成像行业发展现状及趋势

来源:火石创造

磁共振成像是一种较新的医学成像技术,国际上从1982年才正式用于临床。在近40年的时间里,磁共振成像技术获得了长足的发展,已与X线成像、超声成像、核医学成像并列构成影像学四大检查手段。


一、MRI概述


磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是利用特定频率的射频脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的特定原子核的物质进行激发,从而产生核磁共振现象,在此基础上利用感应线圈采集信号,并按一定数学方法进行处理而建立数字图像的成像方法。


MRI设备由磁体系统、谱仪系统、计算机重建和图像显示系统组成,其中谱仪系统是MRI的核心控制中心。随着MRI技术日趋成熟,应用范围日益广泛,它已成为一项常规的医学检查手段,广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症以及癌症的诊断。


二、MRI特点及优势


磁共振成像的本质是利用人体内氢原子核的磁共振效应,因此对于脑、脊椎、腰椎、关节等含水量高的组织成像效果好。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像,在成像过程中,既不用电子离辐射、也不用造影剂就可获得高对比度的清晰图像。磁共振成像对软组织分辨能力高、无辐射损伤的优势使其在婴幼儿发育和骨骼韧带劳损等方面获得了无可替代的应用。


磁共振成像除了提供可显示解剖特征的质子密度图像之外,还可借助磁共振原理精确地测出原子核弛豫时间T1和T2,进而能将人体组织中有关化学结构的信息反映出来。这些信息通过计算机重建的图像是成分图像,它有能力将同样密度的不同组织和同一组织的不同化学结构通过影像显示表征出来,比如区分脑中的灰质与白质;能够从人体分子内部反映出器官失常和早期病变,为组织坏死、恶性疾病及退化性疾病的早期诊断提供有价值的信息。MRI成像原理的特殊性使其具有多方面的优势。


1.多方位成像


MRI可以直接获得人体轴位、冠状位、矢状位及任意倾斜层面的图像,有利于定位病变。


2.无对比剂显影


体内流动液体中的质子与周围处于静止状态的质子相比,在MR图像上表现出不同的信号特征,使血管腔不使用对比剂即可显影。


3.对比增强成像


一些顺磁性和超顺磁性物质使局部产生磁场,可缩短周围质子弛豫时间,这为MR对比增强成像提供了支持。


4.成分分析和功能成像


MR图像可通过信号分析进行功能成像和生化代谢分析。比如,采用一些特殊序列可将脂肪形成的高信号抑制下去,而非脂肪成分则不会被抑制,从而鉴定脂肪成分;可以进行弥散成像、灌注成像及皮质激发功能定位成像等,用图像来显示功能变化,有助于病变尚未出现形态变化之前的早期诊断。


三、我国MRI行业发展现状及趋势


(一)市场规模


目前国内MRI设备市场保有量每年增量较为稳定,在1000台左右。截至2018年底,我国MRI设备保有量达9357台。


MRI设备市场需求主要由病人数量、临床技师水平和经济发展水平等因素所决定。近年来,随着医疗卫生事业和医疗技术的不断发展、高新技术的不断采用以及MRI设备本身技术的发展,一大批老产品退役,促使中高端MRI设备市场需求快速增长。近五年来年复合增长率超17%。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图1 2013—2018年我国MRI设备保有量


从购置时间分布来看,我国MRI主要购置于2013—2018年,约占64%,目前正处于需求释放期,但由于MRI设备价格较高,因此需求将会缓慢提升。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图2近年来我国MRI购置时间分布


(二)普及程度


随着MRI装机量的增加,我国每百万人口MRI设备拥有量由2013年的3.3台增加到2018年的6.7台。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图3 2013—2018年我国MRI设备人均拥有量


从人均拥有量来看,目前我国MRI设备拥有量与发达国家相比仍相对较低。截至2017年底,美国和德国每百万人口MRI设备拥有量分别为37.7和34.5台,其他主要发达国家每百万人口MRI设备拥有量也多在10台以上,而同年我国每百万人口MRI拥有量不足美国的五分之一。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图4 2017年部分国家MRI设备人均拥有量


与欧美日等发达国家比较,我国MRI设备的普及程度处于较低水平,无法满足国内市场需求。考虑到我国人口数量位居世界第一,人口老龄化速度加快,且临床检查需求持续增长,未来我国将是全球MRI设备最大的市场之一。


(三)设备分布及渗透率


从MRI设备分布来看,国内MRI设备的主要客户为二、三级医院。二级医院保有量占比最高,其次是三甲医院和一级医院。截至2017年底,二级医院拥有的MRI设备占35%,三甲医院和一级医院均占26%,三级医院占9%。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图5我国MRI设备保有分布


虽然我国MRI设备保有量不断增长,但总体渗透率仍较低。综合考虑医院数量,由于三甲医院数量最少,因此三甲医院渗透率最高,平均每个医院拥有MRI设备1.6台,二级医院和一级医院分别仅为0.3台和0.2台。


(四)设备型号及竞争格局


从型号来看,国内医院拥有的MRI设备以1.5T产品为主,截至2017年底,占比已超50%;性能更高的3.0T产品价格较高,目前保有量占比较低,仅为15%;其他场强产品市场分布较为零散。


我国磁共振成像行业发展现状及趋势


图6 2017年我国MRI市场不同场强产品保有量占比


国产品牌虽已完成永磁型MRI设备的国产化替代,但永磁型MRI设备成像质量不高,市场成长性较低。1.5T设备目前是市场主流产品,其性能基本满足医院临床需求,国产替代空间大,是国产品牌与国际巨头竞争的主要领域。


目前我国MRI设备制造企业均已推出1.5T产品,虽然国际巨头仍占据超过50%的市场份额,但国产化率正在不断提升。在3.0T高端磁共振成像设备领域,目前国内市场主要被国际巨头所垄断。随着1.5T设备的普及,3.0T设备的装机量将会呈现增长态势。


四、小结


未来,国产品牌可在自主生产3.0T高场强磁体,发展大孔径和短磁体技术、零液氦消耗技术、4K冷头技术、射频技术、匀场技术、梯度技术、定量化成像技术、PET/MR融合成像技术,以及将AI技术融入到MR扫描端和成像端等领域发力,实现MR高清、高效、精准、融合成像。


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