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根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù),2020年,全球醫(yī)學(xué)影像市場(chǎng)規(guī)模為361.9億美元,預(yù)計(jì)從2021年的379.7億美元(約2525億人民幣)增長(zhǎng)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(chǎng)份額(主要源自使用C型臂進(jìn)行術(shù)中圖像引導(dǎo)的市場(chǎng)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(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)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(lái)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(duì)健康的重視,對(duì)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(fèi)用支出,均推動(dòng)了診斷成像的需求
2. 新的技術(shù)進(jìn)步和迭代帶來(lái)的設(shè)備升級(jí)換代
引進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的成像設(shè)備是刺激市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素之一。在發(fā)達(dá)國(guó)家,越來(lái)越多地使用先進(jìn)的人工智能診斷設(shè)備進(jìn)行快速診斷和預(yù)測(cè)分析,是預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期內(nèi)導(dǎo)致產(chǎn)品需求增長(zhǎng)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(gè)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(huì)社推出了基于人工智能的肺結(jié)節(jié)檢測(cè)新技術(shù)。該技術(shù)用于胸部CT掃描中肺結(jié)節(jié)的檢測(cè),以幫助肺癌診斷。
2020年12月,Hologic的Genius Al檢測(cè)技術(shù)獲批FDA,用于乳腺癌的早期檢測(cè)。
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(jì)推出幾種新產(chǎn)品將刺激需求,從而推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。
2021年1月,飛利浦以6.35億美元收購(gòu)了美國(guó)Capsule Technologies公司。其主要產(chǎn)品是醫(yī)療設(shè)備信息平臺(tái),包括設(shè)備集成、生命體征監(jiān)測(cè)和臨床監(jiān)測(cè)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(duì)患者進(jìn)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(tái) 愛(ài)迪生魔盒,等等。
3. 政府對(duì)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(guó)家
4. 教學(xué)醫(yī)院和大學(xué)對(duì)最先進(jìn)的成像模式的需求也在不斷增加,以提供先進(jìn)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(guó)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(guó)、印度和韓國(guó)等國(guó)家也安裝了多臺(tái)3.5T MRI系統(tǒng)。
(二)疫情對(duì)醫(yī)學(xué)影像市場(chǎng)的影響
整體而言,疫情對(duì)全球市場(chǎng)產(chǎn)生了負(fù)面影響。由于患者就診人數(shù)大幅下降,對(duì)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(duì)部分醫(yī)學(xué)影像設(shè)備帶來(lái)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(guò)胸部掃描診斷新冠患者方面的臨床效率。(4)對(duì)頻繁的胸部成像以監(jiān)測(cè)疫情的長(zhǎng)期影響的需求日益增加,推動(dòng)了初級(jí)醫(yī)學(xué)中心/基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)影像設(shè)備的購(gòu)買需求。
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1. X線的發(fā)現(xiàn)及其命名
偉大的德國(guó)物理學(xué)家倫琴(1845-1923)于1895年11月8日下午,在黑暗的實(shí)驗(yàn)室里應(yīng)用陰極射線管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)陰極射線管放電時(shí),放置在其旁邊的熒光屏發(fā)出了可見(jiàn)光。實(shí)驗(yàn)中陰極射線管用不透光線的硬紙板遮擋,說(shuō)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(jìn)行了深入的實(shí)驗(yàn),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(yàn)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(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后,他確信陰極射線管能發(fā)出一種肉眼看不見(jiàn)的射線.并用數(shù)學(xué)上未知數(shù)的最常用代號(hào)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(bào)告幾周之后,這一消息就傳遍了全世界。當(dāng)時(shí)各國(guó)報(bào)紙都競(jìng)相轉(zhuǎn)載,認(rèn)為這是一個(gè)“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(guò)皮膚觀察到人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此后,數(shù)家國(guó)際著名廠商很快就生產(chǎn)出醫(yī)用X線機(jī),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(kāi)創(chuàng)了一個(gè)醫(yī)學(xué)的新時(shí)代,倫琴亦因此獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
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(duì)比度不佳的部位引入對(duì)比劑,人為增加對(duì)比度的各種造影方法,進(jìn)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(kuò)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(jiān)實(shí)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(cè)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(tái)1閃爍照相機(jī),使臟器動(dòng)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(kāi)始在臨床應(yīng)用。首先是A型超聲儀,用于對(duì)肝臟病灶的測(cè)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(wú)創(chuàng)傷、無(wú)射線、普及率高、價(jià)格低廉、便于床旁檢查等優(yōu)點(diǎn),成為多種疾病的首選和篩選檢查手段。
5. 計(jì)算機(jī)斷層掃描
1971年,X線計(jì)算機(jī)體層攝影(CT)問(wèn)世,首次將傳統(tǒng)X線檢查的直接成像轉(zhuǎn)變?yōu)槔锰綔y(cè)器接收X線,再由計(jì)算機(jī)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(lái)看不見(jiàn)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(shí)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(gè)人體的數(shù)據(jù),所獲圖像的層厚更?。▉喓撩祝?,一次掃描覆蓋的范圍更大(達(dá)4cm),可進(jìn)行任意方位、層面的重建,加之具有強(qiáng)大的后處理功能,極大地?cái)U(kuò)展了CT在心血管領(lǐng)域的臨床應(yīng)用范圍。
MDCT促進(jìn)了T血管造影(CTA)的發(fā)展,尤其冠狀動(dòng)脈CTA能清楚顯示冠狀動(dòng)脈的3或4級(jí)分支,可進(jìn)行大范圍血管成像,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床,并獲好評(píng)。CTA圖像可從多角度觀察,無(wú)死角,經(jīng)靜脈注射對(duì)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(shí)顯示血管壁的鈣化、動(dòng)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(jìn)行實(shí)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(tái)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層攝影(PET)儀問(wèn)世,1979年發(fā)明單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)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(wèn)世。經(jīng)過(guò)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(wèn)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(wèn)世的DSA,使每次注入血管的對(duì)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(jìn)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
8. 計(jì)算機(jī)X線攝影
計(jì)算機(jī)X線攝影(CR:Computed radiography)在20世紀(jì)末至21世紀(jì)初,計(jì)算機(jī)攝影(CR)和直接數(shù)字?jǐn)z影(DDR)開(kāi)始臨床應(yīng)用,使普通放射攝影檢查實(shí)現(xiàn)數(shù)字化;后者又簡(jiǎn)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(wèn)世極大推動(dòng)了圖像傳輸與存儲(chǔ)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(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)、傳輸,有利于圖像的長(zhǎng)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(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。
---未完待續(xù)----
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