根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù)，2020年，全球醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模為361.9億美元，預(yù)計從2021年的379.7億美元(約2525億人民幣)增長到2028年的565.3億美元。
01
醫(yī)學(xué)影像全球市場
根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù)，2020年，全球醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模為361.9億美元，預(yù)計從2021年的379.7億美元(約2525億人民幣)增長到2028年的565.3億美元。
按設(shè)備類型，2020年X射線設(shè)備占比最高，約33%市場份額(主要源自使用C型臂進行術(shù)中圖像引導(dǎo)的市場需求)，其次是MRI設(shè)備，CT設(shè)備，超聲設(shè)備和分子成像。
按應(yīng)用分析，2020年骨科疾病占比較高，其次是腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)、婦科、神經(jīng)病學(xué)等。
(一)影像設(shè)備增長的驅(qū)動因素
1.影像診斷需求不斷增加
人口老齡化和生活方式帶來的心血管、神經(jīng)類、骨科、糖尿病等慢性疾病發(fā)病率的上升;
人類對健康的重視，對疾病早期診斷的習(xí)慣形成等;
政府更加重視普及早期診斷，以早診早治，降低醫(yī)保費用支出，均推動了診斷成像的需求
2. 新的技術(shù)進步和迭代帶來的設(shè)備升級換代
引進技術(shù)先進的成像設(shè)備是刺激市場增長的主要因素之一。在發(fā)達國家，越來越多地使用先進的人工智能診斷設(shè)備進行快速診斷和預(yù)測分析，是預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)導(dǎo)致產(chǎn)品需求增長的主要因素之一。
目前，影像設(shè)備廠商正在引入Al技術(shù)到自家解決方案中。例如：
2019年10月，西門子醫(yī)療推出的超聲系統(tǒng)Acuson Redwood，該系統(tǒng)為放射科、心臟病學(xué)和婦產(chǎn)科等臨床部門提供成像解決方案。便攜輕便，具有多個基于人工智能(Al)的工縣，用于智能工作流程和心臟病學(xué)功能。
2020年5月，富士膠片株式會社推出了基于人工智能的肺結(jié)節(jié)檢測新技術(shù)。該技術(shù)用于胸部CT掃描中肺結(jié)節(jié)的檢測，以幫助肺癌診斷。
2020年12月，Hologic的Genius Al檢測技術(shù)獲批FDA，用于乳腺癌的早期檢測。
2020年11月，佳能醫(yī)療系統(tǒng)公司推出了One-Beat光譜心臟CT，具有快速kVp切換和深度學(xué)習(xí)光譜重建功能，可在一次心跳中獲取全心光譜圖像。預(yù)計推出幾種新產(chǎn)品將刺激需求，從而推動市場增長。
2021年1月，飛利浦以6.35億美元收購了美國Capsule Technologies公司。其主要產(chǎn)品是醫(yī)療設(shè)備信息平臺，包括設(shè)備集成、生命體征監(jiān)測和臨床監(jiān)測服務(wù)，系統(tǒng)能夠連接幾乎所有在用醫(yī)療設(shè)備和EMR，并捕獲臨床數(shù)據(jù)信息流，對患者進行可行性管理。
2021年7月，GE醫(yī)療發(fā)布一站式、跨品牌的集成AI應(yīng)用平臺 愛迪生魔盒，等等。
3. 政府對醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的投入、及扶持行業(yè)的資金，特別是在印度等發(fā)展中國家
4. 教學(xué)醫(yī)院和大學(xué)對最先進的成像模式的需求也在不斷增加，以提供先進技術(shù)的培訓(xùn)
例如，西門子醫(yī)療的7T MRI系統(tǒng)，MAGNETOM Terra，以前僅在美國安裝，但目前以色列的Hadassah-Hebrew University醫(yī)學(xué)中心Wohl轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所也引入了這種教學(xué)科研大型設(shè)備。泰國、印度和韓國等國家也安裝了多臺3.5T MRI系統(tǒng)。
(二)疫情對醫(yī)學(xué)影像市場的影響
整體而言，疫情對全球市場產(chǎn)生了負(fù)面影響。由于患者就診人數(shù)大幅下降，對磁共振成像(MRI)系統(tǒng)和分子成像設(shè)備的需求受到嚴(yán)重阻礙。GE醫(yī)療、飛利浦、西門子等主要影像廠商稱2020年相應(yīng)收入下降。比如，飛利浦診斷成像部門在2020年的收入比2019年的收入下降了3.7%。除就診人數(shù)，放射科推薦的指南也是最大限度減少接觸類影像檢查，以降低疫情傳播可能性。
但疫情也對部分醫(yī)學(xué)影像設(shè)備帶來積極影響。比如：(1)便攜式CT和X射線系統(tǒng)在2020年需求量激增，以更快地診斷新冠。(2)超聲設(shè)備亦被廣泛用于區(qū)分新冠和其他呼吸道疾病。(3)高分辨率CT掃描(HRCT)在通過胸部掃描診斷新冠患者方面的臨床效率。(4)對頻繁的胸部成像以監(jiān)測疫情的長期影響的需求日益增加，推動了初級醫(yī)學(xué)中心/基層醫(yī)療機構(gòu)對影像設(shè)備的購買需求。
02
醫(yī)學(xué)影像概念和主要技術(shù)
醫(yī)學(xué)影像學(xué)(Medical Imaging)是研究借助某種介質(zhì)(如X射線、電磁場、超聲波等)與人體相互作用，將人體內(nèi)部組織器官結(jié)構(gòu)、密度以影像方式表現(xiàn)，供診斷醫(yī)師根據(jù)影像提供的信息進行判斷，從而對人體健康狀況進行評價的一門科學(xué)。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是利用各種不同媒介作為信息載體，將人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)重現(xiàn)為影像的各種儀器，其影像信息與人體實際結(jié)構(gòu)有著空間和時間分布上的對應(yīng)關(guān)系。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展，經(jīng)歷了從放射診斷到影像診斷，再到影像信息綜合分析診斷的過程。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備分類：醫(yī)學(xué)影像設(shè)備可分為大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和其他醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。
大型影像診斷設(shè)備主要包括：
X線成像類(CR、DR、DSA等)：根據(jù)人體不同組織對X線吸收程度存在差異的原理進行成像。X線圖像可以直觀地顯示人體骨骼和臟器相關(guān)形態(tài)。X線圖像顯示的是人體內(nèi)部器官的重疊影像。
CR，Computed Radiography ，以成像板為載體，經(jīng)X射線曝光及信息讀出處理后形成數(shù)字影像的一種X射線攝影技術(shù)
DR，Digital Radiography，以平板探測器、電荷耦合器件(CCD)等為轉(zhuǎn)換介質(zhì)，將被照體信息以數(shù)字影像形式進行傳遞的一種X射線攝影技術(shù)
DSA，digital subtraction angiography，一種將計算機圖像處理技術(shù)與常規(guī)血管造影術(shù)相結(jié)合的X 射線成像技術(shù)。通過計算機圖像處理系統(tǒng)獲得去除骨骼、肌肉和其他軟組織的單純血管影像的減影圖像
計算機斷層掃描(ComputedTomography，CT)：與X線成像原理相同，CT與X線成像的最大區(qū)別在于利用精確準(zhǔn)直的X線束、y射線、超聲波等，與靈敏度極高的探測器圍繞人體的某一部位作一個接一個的斷面掃描，通過計算機系統(tǒng)最后形成灰階圖像
磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)∶利用靜磁場和射頻磁場使人體組織成像。人體含水比例高是磁共振成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。MRI主要對氫核的磁共振效應(yīng)成像，很多疾病的病理過程會導(dǎo)致水分形態(tài)的變化，進而可由磁共振圖像反應(yīng)出來。
核醫(yī)學(xué)成像(nuclear medicine imaging)∶根據(jù)輻射斷層掃描原理成像。常見的有PET/CT、PET/MR(PET，正電子發(fā)射斷層掃描，Positron emission tomography)。核醫(yī)學(xué)影像是功能性影像，不取決于組織的密度變化，而是取決于臟器或組織的血流、細(xì)胞功能、細(xì)胞數(shù)量、代謝活性和排泄引流情況等因素。受檢者服下帶有同位素標(biāo)記的示蹤劑，經(jīng)過代謝后，圖像信號反映人體不同部位同位素的濃度分布，顯示形態(tài)學(xué)信息和功能信息。由于病變過程中功能代謝的變化往往發(fā)生在形態(tài)學(xué)改變之前，故核醫(yī)學(xué)成像多被用于癌癥等疾病的診斷，具有早期診斷價值。核醫(yī)學(xué)成像與其他放射學(xué)檢查之間的主要區(qū)別在于，核醫(yī)學(xué)成像評估器官功能，而其他成像方法評估解剖結(jié)構(gòu)(器官外觀)。
其他影像設(shè)備主要包括超聲成像設(shè)備、醫(yī)用內(nèi)鏡：
超聲成像(Ultrasound)∶利用超聲聲束掃描人體，對反射信號進行接收、處理，進而獲得體內(nèi)器官圖像的原理成像。超聲圖像顯示的是一種"回聲圖"，超聲成像方法常被用來判斷臟器的位置、大小、形態(tài)，確定病灶的范圍和物理性質(zhì)。超聲波不產(chǎn)生輻射，不像其他一些醫(yī)學(xué)成像測試(如X射線和CT掃描)有輻射，需要在安全劑量范圍內(nèi)接受檢查。
醫(yī)用內(nèi)鏡∶根據(jù)光學(xué)成像原理成像。醫(yī)用內(nèi)鏡可以經(jīng)人體天然孔道或手術(shù)小切口進入人體內(nèi)，導(dǎo)入到將檢查或手術(shù)的器官，對器官或組織進行光學(xué)成像，進而為醫(yī)生提供疾病診斷的圖像信息
附：常見影像方式的原理和優(yōu)缺點對比
03
附：技術(shù)發(fā)展背景
1. X線的發(fā)現(xiàn)及其命名
偉大的德國物理學(xué)家倫琴(1845-1923)于1895年11月8日下午，在黑暗的實驗室里應(yīng)用陰極射線管進行實驗研究，偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)陰極射線管放電時，放置在其旁邊的熒光屏發(fā)出了可見光。實驗中陰極射線管用不透光線的硬紙板遮擋，說明激發(fā)熒光屏發(fā)光的射線具有穿透性和熒光作用。為此，他又進行了深入的實驗，發(fā)現(xiàn)該射線可使由不透光黑紙包裹的照相底片感光，為了驗證其感光效應(yīng)，倫琴為其夫人拍攝了佩戴結(jié)婚戒指手的照片，這就是人類第1張X線照片。經(jīng)過多次重復(fù)實驗后，他確信陰極射線管能發(fā)出一種肉眼看不見的射線.并用數(shù)學(xué)上未知數(shù)的最常用代號X，將其命名為X射線。
2. X線的診斷應(yīng)用
1895年12月28日，在倫琴發(fā)表他的研究報告幾周之后，這一消息就傳遍了全世界。當(dāng)時各國報紙都競相轉(zhuǎn)載，認(rèn)為這是一個“科學(xué)的輝煌勝利”。由于倫琴夫人手的X線照片清楚顯示了骨骼結(jié)構(gòu)，使人類首次在活體透過皮膚觀察到人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此后，數(shù)家國際著名廠商很快就生產(chǎn)出醫(yī)用X線機，將x線用于全身各部位疾病的診斷，因而形成了診斷放射學(xué)。x線的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了一個醫(yī)學(xué)的新時代，倫琴亦因此獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎。
最初，X線診斷主要用于骨骼系統(tǒng)和胸部疾病的診斷。隨后，人們發(fā)明向自然對比度不佳的部位引入對比劑，人為增加對比度的各種造影方法，進而能顯示心血管系統(tǒng)、胃腸道、脊髓、腦室和腦池等結(jié)構(gòu)，擴展了X線的臨床應(yīng)用領(lǐng)域，取得良一流的診斷效果，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
3. X線成像技術(shù)
1923年，Hevesy首先把核素示蹤方法用于生物學(xué)研究;1925年，Blumgart第1次采用示蹤方法測定了正常人及心臟病患者的血流速度。至20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)伽瑪閃爍成像(γ一scintigry)。1957年，HalAnger研制出第1臺1閃爍照相機，使臟器動態(tài)顯像和全身掃描一次成像成為可能。
4. 超聲成像
超聲成像 20世紀(jì)50～60年代，超聲成像開始在臨床應(yīng)用。首先是A型超聲儀，用于對肝臟病灶的測距，其次是用于心臟的M型超聲儀，繼之出現(xiàn)適用于全身各部位的B型超聲儀，最后是多普勒及彩色血流顯像。目前，超聲成像以其無創(chuàng)傷、無射線、普及率高、價格低廉、便于床旁檢查等優(yōu)點，成為多種疾病的首選和篩選檢查手段。
5. 計算機斷層掃描
1971年，X線計算機體層攝影(CT)問世，首次將傳統(tǒng)X線檢查的直接成像轉(zhuǎn)變?yōu)槔锰綔y器接收X線，再由計算機輔助技術(shù)間接成像。CT打破了人腦形態(tài)學(xué)的黑箱，使原來看不見的腦組織結(jié)構(gòu)在活體得以顯示，因而被公認(rèn)為醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的里程碑。
20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的CT螺旋掃描技術(shù)，1998年發(fā)展為多層螺旋CT或者稱多排螺旋CT，使數(shù)據(jù)采集加快。至2005年初，64排螺旋CT應(yīng)用于臨床，真正實現(xiàn)了容積數(shù)據(jù)采集，5s即可以完成心臟掃描，10s可獲得整個人體的數(shù)據(jù)，所獲圖像的層厚更薄(亞毫米)，一次掃描覆蓋的范圍更大(達4cm)，可進行任意方位、層面的重建，加之具有強大的后處理功能，極大地擴展了CT在心血管領(lǐng)域的臨床應(yīng)用范圍。
MDCT促進了T血管造影(CTA)的發(fā)展，尤其冠狀動脈CTA能清楚顯示冠狀動脈的3或4級分支，可進行大范圍血管成像，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床，并獲好評。CTA圖像可從多角度觀察，無死角，經(jīng)靜脈注射對比劑創(chuàng)傷小，檢查快速，觀察心臟大血管整體情況清楚，除顯示血管外，還能同時顯示血管壁的鈣化、動脈硬化斑塊及其組成成分，結(jié)合CT圖像能綜合判斷血管周圍的情況。此外，MDCT還能進行實質(zhì)性器官的灌注和空腔臟器的仿真內(nèi)鏡檢查。目前，CT掃描已經(jīng)成為最重要的影像學(xué)檢查方法。受CT成像原理的啟發(fā)，1975年第一臺正電子發(fā)射計算機體層攝影(PET)儀問世，1979年發(fā)明單光子發(fā)射計算機體層攝影(SPECT)儀，使核醫(yī)學(xué)(NM)在組織器官血流、灌注、受體和代謝顯像方面形成完整體系，在影像診斷中發(fā)揮重要作用。
6. 磁共振成像
磁共振成像 20世紀(jì)80年代初，磁共振成像(MRI)問世。經(jīng)過20多年的發(fā)展，在傳統(tǒng)MRI基礎(chǔ)上，MRI已經(jīng)有磁共振血管成像(MRA)、磁共振波譜(MRS)、磁共振彌散成像(MRDI)、磁共振灌注成像(MRPI)、功能磁共振成像(FMRI)、磁共振彌散張量成像(DTT)等新技術(shù)不斷問世，使MRI成為重要的影像學(xué)檢查方法之一。
7. 數(shù)字減影血管造影
值得一提的以及數(shù)字減影血管造影(DSA)。在20世紀(jì)70年代中期問世的DSA，使每次注入血管的對比劑用量大為減少，而血管顯影的清晰度卻有所提高，極大促進了介入放射學(xué)的發(fā)展，為介人影像學(xué)成為與傳統(tǒng)內(nèi)科化學(xué)藥物治療、外科手術(shù)治療并列的第3大治療方法奠定了堅實基礎(chǔ)。
8. 計算機X線攝影
計算機X線攝影(CR:Computed radiography)在20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，計算機攝影(CR)和直接數(shù)字?jǐn)z影(DDR)開始臨床應(yīng)用，使普通放射攝影檢查實現(xiàn)數(shù)字化;后者又簡稱為數(shù)字化攝影(DR)。由于在此之前，其他影像學(xué)檢查已經(jīng)都是數(shù)字化圖像，CR和DR的問世極大推動了圖像傳輸與存儲系統(tǒng)(PACS)的臨床應(yīng)用，應(yīng)用PACS可以將各種成像技術(shù)獲取的數(shù)字化圖像在硬盤、光盤、磁帶等不同存儲介質(zhì)上存儲、傳輸，有利于圖像的長期保存和遠(yuǎn)程調(diào)閱，可避免圖像丟失，并消除了由使用膠片所帶來的環(huán)境污染問題。
