2018年中国X线探测器在主要领域应用情况分析【图】

    1、 X线探测器在医学影像领域应用情况

    医学影像是指为实现诊断或治疗引导的目的，对人体施加包括可见光、 X 射线、超声、强磁场激励等各种物理信号，记录人体反馈的信号强度分布，形成图像并使得医生可以从中判读人体结构、病变信息的技术手段。医学影像设备是指利用各种不同媒介作为信息载体，将人体内部的结构重现为影像的各种仪器，其影像信息与人体实际结构有着空间和时间分布上的对应关系。医学影像设备是医疗器械最主要、技术含量最高的分支之一，是《中国制造 2025》大力推动突破发展的高端装备。2012 年全球医学影像设备市场规模约为 244 亿美元， 2013 年超过 300 亿美元，预计 2020 年将达到 490亿美元。X 线医学影像是现代医学影像的一个重要分支， 其工作原理是利用高压发生器、球管产生人工 X 线光源照射人体，通过数字化 X 线探测器收集穿过人体后衰减的 X 线光子信号，并将其转换为包含诊断信息的数字图像。 X 线医学影像设备根据用途和功能的不同，可分为诊断 X 线设备、放疗定位设备、口腔 X 线设备和诊断 CT 设备四大类。其中，诊断 X 线设备、放疗定位设备和口腔 X 线设备使用平板探测器作为其成像系统。

X线医学影像设备分类图

资料来源：公开资料整理

    X线影像设备自诞生以来，始终在追求更高的密度、空间、时间、能谱分辨率以及更小的X线使用剂量。 20世纪80年代至今， X线影像设备大致经历了模拟图像阶段、间接数字化阶段和直接数字化阶段三个发展阶段，各阶段简要情况如下：

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    21 世纪初平板探测器诞生以来， X 线影像设备（CT 除外）的成像部件正在经历一场从模拟或者半数字化到数字化的革新。随着全球经济的发展以及人民生活水平的提高，成像技术的升级换代将推动 X 线影像设备及其核心零部件之数字化 X 线探测器市场需求的持续增长。

    （1）诊断 X 线设备发展概况

    诊断X线设备包含静态拍片（Radiography）和动态透视（Fluroscopy）两种工作方式的产品。静态拍片设备需配备静态平板探测器，这类设备主要包括DR和DM等；动态透视设备需配备动态平板探测器，这类设备主要包括DSA和DRF等。随着探测器技术的进步，静态拍片和动态透视的界限越来越模糊，越来越多的产品能够同时在两种模式下工作。2016年，全球诊断X线设备市场规模超过60亿美元，预计2020年将超过70亿美元。 2随着国民经济的增长和医疗改革的深化，我国已超越欧洲成长为仅次于北美地区的全球第二大诊断X线设备市场。

全球诊断X线设备市场规模

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    ①数字化X线摄影系统（DR）

    DR 目前是全球主流 X 线摄影设备， 其将穿过人体后衰减的 X 线光子信号通过平板探测器转换为数字化图像，可广泛应用于医院的内科、外科、骨科、创伤科、急诊科、体检科等科室。随着科技的进步， X 线摄影设备经历了胶片机、 CR 到 DR 的发展历程。 DR与 CCD-DR、 CR 和胶片机相比具有图像内容更加清晰、空间分辨率更高等优点。

DR 与 CCD-DR、 CR 及胶片机的对比如下表：

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    在欧美发达国家和地区， 卫生投入较高， 同时发达国家医学影像设备起步早，人民健康观念较强， DR 在医疗机构应用相对成熟，海外发达国家的市场需求主要体现在胶片机、 CR、 CCD-DR 等老旧 X 线设备的淘汰和升级，以及存量 DR设备的换修市场。 2017 年，美国市场仍然有大量 CR 在服役，美国政府开始力推补偿缩减计划（Reimbursement Cut），力图通过大幅缩减模拟 X 线系统检查的政府医保报销额度，促进市场向 DR 系统的最终转换。该计划将带动平板探测器在美国市场的需求持续增长。在国内，根据卫计委发布的《医疗机构基本标准（试行）》的通知，我国医院（不包括美容医院、疗养院、眼科医院、结核病医院、麻风病医院、职业病医院、护理院及其他专科医院）和乡镇卫生院基本设备均需配置 X 光机（包含传统胶片机、 CR 、 CCD-DR 和 DR）。从医疗机构配置 X 光机情况看，三级医院资金实力雄厚、患者对影像检查需求大， DR 在三级医院已基本普及应用。县级医院 DR 的保有率约为 50%3，一级医院和乡镇卫生院 DR 保有率更低，部分乡镇卫生院仍使用传统胶片机，迫切需要对 X 光机进行升级。 DR 应用普及是大势所趋，未来 DR 将会完全替代 CCD-DR、 CR 和胶片机。2016 年， DR 全球市场销量约为 5 万-6 万台，并且正以每年不低于 20%的速度增长，预计 5 年后将达到 10 万台以上4。在国内， 2011 年至 2015 年，我国平板 DR 市场销量从 2,277 台增加到 6,807 台，年均复合增长率达到 31.5%，同期销售额由 22 亿增加到 46.3 亿，年均复合增长率达到 20.4%。2016 年至 2018 年国内 DR 市场销量分别达 7,828 台、 9,002 台、 10,353台，年均增速在 15%左右。

    随着影像技术进步及国民健康意识增强， 人们对医学影像诊断需求将持续增加；同时，受行业政策及技术革新等内外因素推动，未来DR将逐渐全面替代CCD-DR、 CR和胶片机， DR行业拥有较为广阔的发展前景。

    ②数字化乳腺X线摄影（DM）

    1980年后，美国和欧洲国家陆续开始使用乳腺X线摄影进行乳腺癌筛查，通过早期发现、早期治疗，死亡率下降约30%。 2000年以来， X线摄影进入数字化时代，由于成像技术的进步，为乳腺X线摄影的发展带来了新的契机。数字化乳腺X线摄影机具有优质图像、更低的辐射剂量、高效的工作流程等优点，为发展新的技术提供了可能性。近年来，受环境污染、饮食不规律等因素影响，全球女性乳腺癌发病率逐年上升。乳腺癌发病早期常无明显的症状，乳腺癌从细胞开始癌变发展到浸润性癌及肿瘤转移需很长时间，这段时间是挽救乳腺癌患者生命的关键时期。乳腺X线检查是世界公认的早期乳腺癌有效检测方法，在欧美发达国家已获得广泛应用。受治疗观念等因素影响，国内尚未形成常规性的乳腺筛查机制；同时受影像技术的限制，二维乳腺平片对亚洲的致密型乳腺检查效果欠佳，使得我国乳腺检查需求较少。随着平板探测器的技术进步与应用拓展，数字化乳腺X线摄影图像质量（密度分辨率及空间分辨率）大大提高，数字断层融合成像（Tomosynthesis）技术的出现使得致密型乳腺检查效果较大的提升， 同时受欧美文化的影响及女性对乳腺保护意识增强，数字化乳腺X线摄影在国内应用开始逐步普及，平板探测器在全球乳腺检查市场有良好的市场前景。

    ③C型臂（C-Arm）

    C型臂，顾名思义，是指机架为C型的X线摄影设备。 C型臂具有辐射剂量小、感染风险低、占地面积小、便于移动等优势，现广泛应用于医院骨科、外科、妇科等科室。主要用途包括骨科打钉、整骨、复位；外科植入起搏器、取体内的异物、部分造影术、部分介入手术；以及配合臭氧机治疗疼痛、小针刀治疗、妇科输卵管导引手术等。C型臂主要由球管、成像系统、图像处理工作站以及机架等部分构成。早期C型臂产品使用影像增强器和CCD摄像机采集图像。随着平板探测器的技术进步与应用拓展，目前C型臂成像系统正逐渐由影像增强器升级替换为平板探测器。使用平板探测器作为成像系统的C型臂，辐射剂量更低、成像面积更大、更小巧、数字图像品质更高，且图像没有扭曲，能更好地协助医生完成各类骨科及外科手术治疗。目前， C型臂在国内医院普及率较高，基本上二级医院都已经配备。目前，我国正在快速步入老龄化社会， 2016年末我国60周岁及以上人口23,086万人，占总人口比例的16.7%， 65周岁及以上人口数为15,003万人，占总人口比例的10.8%5。老年人是骨质疏松高发人群，人口老龄化为C型臂的发展提供了良好的外部环境。

    ④数字减影血管造影系统（DSA）

    DSA是20世纪80年代出现的一项医学影像技术， 是电子计算机与传统血管造影相结合的一种新技术。DSA系统是通过电子计算机进行辅助成像的血管造影方法，它利用计算机程序进行两次成像完成。在注入造影剂之前，首先进行第一次成像，并用计算机将图像转换成数字信号储存起来；注入造影剂后，再次成像并转换成数字信号，两次数字相减，消除相同信号，得到一个只有造影剂的血管图像。 DSA可以清楚显示全身血管的分布，以及造影剂的灌注和流出过程，并通过数字减影的方法去除周围骨骼软组织的干扰， 被广泛应用于全身血管系统的检查以及介入治疗。最早的DSA是计算机系统与影像增强器的结合，随着平板探测器的问世，DSA的图像系统正逐渐由影像增强器升级为平板探测器， DSA进入平板探测器时代。目前，全球DSA系统主要生产企业主要包括GE、 PHILIPS、 SIEMENS、TOSHIBA和万东医疗等，整机价格高达数百万元，部分进口机型单价超过千万。国内只有三甲大型医院或心血管专科医院才会配备DSA系统， 2016年全国DSA装机量约为3,200台，每百万人口拥有量不到2.5台，远低于美国每百万人口拥有量30.92台水平， DSA在国内仍具有较大的市场潜力。

    ⑤数字胃肠机（DRF）

    胃肠机诞生于 1989 年，由 DSA 技术转化而来，是医院放射科用来进行胃肠透视摄影的影像设备。其主要用途主要包括：胃肠造影、食道造影、消化道检查，胸部摄影，头颅及全身骨骼摄影，及部分非血管性介入放射治疗应用。胃肠造影检查作为影像学检查项目之一， 与消化道内镜检查技术相配合可以对大部分消化道疾病进行普查和确诊，并且具有技术难度低、检查效率高、受检者痛苦少、费用较低等优点。20 世纪 90 年代至今，胃肠机经历了从模拟控制采集到数字化控制采集的发展过程，其名称也逐渐由模拟胃肠机改变为数字肠胃机。早期的模拟胃肠机通过闪烁体屏形成模拟影像，由医生肉眼观测，无法经过任何数字化处理。后来，胃肠机使用影像增强器、数字 CCD 采集并储存点片图像，经调整、排版、标注后打印出片。进入 21 世纪后，平板探测器正逐步替代影像增强器作为数字胃肠机主流成像系统。与模拟胃肠机相比，数字胃肠机具有操作简单，适应范围广、主机功率大、逆变频率高、图像清晰等特点。在整个检查中，病人的信息可通过数字化存贮、回放、成像，极大提高病变检出率和诊断的准确性。

    （2）放疗定位设备发展概况

    放射性治疗（简称放疗）是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，放疗与手术、化疗并称为肿瘤治疗的三大核心方法。2016年全球放疗设备总收入约为52亿美元，预计2024年将达到93亿美元，年均复合增长率为7.5%。放疗费用仅是手术治疗的50%，从医学的角度看，目前大约近70%9的肿瘤患者需要进行不同程度的放射治疗。45%的恶性肿瘤是可以治愈的，其中外科手术治疗占22%，放疗占18%，化疗仅占5%。各国采用放疗方式治疗癌症患者的比例存在这样的趋势，即经济越发达、医疗理念越先进的国家，采用放射性治疗的患者比例越高，其中美国为63%，加拿大、瑞典、荷兰、澳大利亚等发达国家均超过40%，而中国、俄罗斯、印度、越南和菲律宾等国家均低于20%。

    目前，放疗设备主要包括医用直线加速器、模拟定位机、钴 60 放射治疗机等，全球放疗设备市场主要被 Varian、 Elekta 和 Accury 所垄断。医用直线加速器是目前最主流的放疗技术，其主要原理是在立体定向（SBRT）的引导下，通过激发 X 射线照射病灶，进而杀灭肿瘤细胞，故而又称 X-刀或光子刀。从全球范围看，医用直线加速器拥有较大存量和增量空间，未来全球纯新增需求为 8,700 台，未来 20 年总需求量或将达到 21,700 台。从国内范围看，据不完全统计，截至 2015 年底直线加速器在国内存量目前约为 3,000 台12， 据此估算我国每百万人口加速器数量约 2.2台，而美国每百万人口拥有加速器数量则达到 8.2 台，我国每百万人口加速器数量远低于发达国家平均水平， 未来几年国内医用直线加速器的市场将会持续增长。2013 年国内医用直线加速器市场规模约 22 亿元，当年新增台数近 240 台； 2008 年至 2013 年市场收入规模的年复合增长率为 11.2%，每年新增设备台数的增长率约 10%。若根据上述增长率测算， 2020 年国内加速器市场规模近 50 亿元，新增台数近 470 台。

    （3）口腔 X 线设备发展概况

    目前，口腔X线设备主要包括CBCT、口内牙片、齿科全景和头影测量，其中CBCT是齿科最重要、最高端的设备。CBCT采用锥形X线束围绕目标旋转照射，利用小尺寸动态平板探测器采集数据，通过计算机重建，将各角度获取的二维投影图像转化成三维容积数据而显示出任意方向、层面的三维立体影像图。与传统CT相比， CBCT能提高手术和治疗的安全性和成功率。 CBCT是牙齿种植、正畸、牙体牙髓和牙周疾病显示、颌骨和颞下颌关节疾病诊疗的必备设备。目前，主流CBCT已集成齿科全景和头影测量功能， CBCT三合一系统正逐步取代单独的齿科全景和头影测量系统。

    我国各个年龄层的居民一般都会有不同程度的口腔问题， 老年人患病最为严重。第三次全国口腔健康流行病学调查结果显示，我国65-74岁老年组的龋齿患病率为98.4%，平均缺牙数11颗，平均患龋齿颗数14.65颗，其中仅有1.9%的龋齿进行了治疗。 2016年末我国60周岁及以上人口23,086万人，占总人口比例的16.7%， 65周岁及以上人口数为15,003万人，占总人口比例的10.8%15。随着老年人口基数的增长，老年人的口腔问题将催生巨大的口腔市场，国内口腔医疗需求尤其是牙科需求将进一步释放。

    种植牙作为一种新型的口腔保健和美容形式， 已经成为越来越多缺牙患者的首选修复方式。2012年我国大陆种植牙数量约40万颗，而在人口仅5千万的韩国，这一数字超过100万颗。我国每万人种植牙人数仅9人，日本有35人，而韩国高达419人。从市场规模来看，亚洲地区种植牙市场规模大约占全球16%，而中国仅占全球约1%份额，国内种植牙市场空间巨大。

    国内口腔诊疗市场正处于快速发展期，市场容量巨大。据估计， 2015年专业的口腔医院、口腔诊所、以及具有口腔科室的医院等已有6-7万家；而且，这个数量还以每年将近3,000-4,000家的数量递增。口腔医院、口腔诊所等机构数量的增长是驱动口腔诊疗产业的主要力量，为CBCT提供了充足的市场空间。随着我国人口老龄化趋势加快、 口腔美容修复需求提升以及口腔诊所行业的极速扩张， CBCT市场规模高速增长，市场空间巨大。 2016年，全球CBCT市场规模约为4.94亿美元，较2015年增长近10%。有关机构预测， 2015年至2021年，全球CBCT市场规模将从4.5亿美元增长至8.41亿美元，年复合增长率约为11%。若按照目前CBCT市场平均单价6万美元估算， 2021年全球CBCT装机量将达到14,000台左右。 CBCT市场需求的增加将直接拉动数字化X线探测器行业的发展。

全球CBCT市场规模

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    2、 X 线探测器的其他应用领域情况

    除医学影像领域外， X 线探测器还可用于宠物医疗、工业无损检测、安防检查等领域。

    （1）兽用数字化 X 线摄影发展情况

    兽医学和人类医学一样， 需要使用放射影像技术对动物体内结构进行拍摄从而达到诊断疾病的目的。兽医使用的放射影像设备主要包括动物（如猫狗宠物等）专用 DR、马用便携式 DR、 C 型臂、 CT 和 MRI 等。其中动物专用 DR 和马用便携式 DR 是最常用的诊断设备，贡献了兽医用放射影像的大部分市场。动物专用DR 和马用便携式 DR 均使用平板探测器作为其核心成像部件。宠物诊断市场是宠物经济的重要组成部分，在美国、英国、加拿大和日本，饲养宠物的家庭比例分别达到 65%、 46%、 57%和 45%18。金砖国家中，巴西的养宠家庭比例最高，达到了 44.3%；中国饲养宠物的家庭比例不到 20%，但宠物狗数量仅次于美国和巴西，排名全球第三。中国的宠物数量在 2003 年至 2013 年的 10 年间增长了近 900%，是全球增长速度最快的市场之一。越来越多的家庭将宠物视为家庭的一部分，宠物健康消费逐年增加。随着发展中国家经济的发展，人均 GDP 一旦达到 3,000-8,000 美元，用于宠物医疗和健康的支出就会快速增长，从而带动整个宠物诊断设备产业的发展。目前全球范围内，宠物诊断设备和耗材市场规模已达到 23 亿美金，并以每年 9.5%的速度快速增长，预计在 2022 年将达到 26.3亿美金。

    在宠物诊断设备中，动物专用 DR 是每一家专业宠物医院必备的诊断设备。欧美发达国家宠物医院存量较大，目前美国总共约有 30,000 家宠物医院， 按照 2/3 的覆盖率， 每 10 年更换一次 DR设备计算，美国每年动物专用 DR 及平板探测器需求约为 2,000 台。而在中国，目前宠物医院数量超过 10,000 家，其中能够配备兽用数字化 X 线摄影系统、超声等高端诊疗设备，以提供高质量的诊疗服务的大型宠物医院只有 4,000 多家，与美国等成熟市场的规模仍存在差距，成长空间非常大。巴西、俄罗斯等新兴国家市场拥有较大的宠物基数，对兽用数字化 X 线摄影系统具有明显的需求，将带动兽用平板探测器市场需求持续增长。

    （2）工业无损检测领域发展情况

    无损检测也称无损探伤，是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。工业 X 线平板探测器作为无损探伤最为先进的设备之一，与传统的工业 X 线胶片技术相比，具有曝光时间短、辐射剂量低、成像图片灰度分辨率高、层次丰富等特点，不仅能节省昂贵的胶片和药液的消耗，还能大大地减轻工人的劳动强度。工业无损检测目前广泛应用于机械制造、汽车、电子、铁路、航天航空、压力容器、军工等产业。至 2014 年，全球无损检测设备的市场规模为 32.1 亿美元，并以 5.8%的复合年均增长率持续增长，预计 2021 年市场规模将达到 47.8 亿美元21。目前，全球工业平板探测器占整个平板探测器市场份额约为 10%， 但在野外等工业现场等领域目前仍主要使用 X 线胶片，工业 X 线平板探测器作为 X 线胶片的升级替代产品存在较大的市场上升空间。

    由于在石油和天然气等能源行业的巨额投资， 北美目前是全球第一大无损检测设备市场，其占全球 35.77％的市场份额。欧洲是全球第二大无损检测设备市场，对油气及发电行业现代化的需求，是推动欧洲市场发展的主要因素，未来汽车行业可能会对欧洲无损检测设备市场做出极大贡献。 2015 年至 2021 年，亚太地区可能会成为无损检测设备需求增长最快的地区。

    除了传统的无损探伤外， 动力电池检测和半导体后端封装检测成为近年来 X线探测器在工业领域应用新的增长点。随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，节能、环保有关行业的发展被高度重视，发展新能源汽车已经在全球范围内形成共识。美国、德国、英国等国政府先后公布了禁售燃油车的时间计划，各大汽车制造业巨头也陆续发布新能源汽车战略。在动力电池的生产过程中，出厂检验的环节需要使用 X 线对电池的电极、包装进行检测。 2016 年，全球电动汽车动力电池规模为 48.5GWh，是消费电子、动力、储能三大板块中增量最大的板块。预计到 2022 年全球电动汽车锂电池需求量将超过 340GWh，其规模是 2016 年的 7 倍。在半导体行业中，需要对生产过程中的缺陷进行检测， 比如半导体 PCB 电路板及其 SMT 工艺过程中需要检测电路板内部缺陷以及电路板中的微小电子器件焊接情况，检测设备的分辨率需要达到um 级甚至 nm 级。此时，只有高分辨率的 CMOS 或氧化物探测器配合高放大率的 X 线系统才能够满足检测要求。动力电池、半导体行业的发展将带动相关 X线检测系统和平板探测器行业进一步发展。

    未来，随着“中国制造 2025”的逐步推进，数字化 X 线探测器在工业无损检测领域还有更广阔的成长空间。

    （3）安防检查领域发展情况

    随着全球各国对公共安全问题的不断重视，以及机场、铁路、城市轨道交通等基础设施的建设， X 线安检设备需求保持快速增长，全球 X 线安防市场规模将由 2012 年的 18.4 亿美元预计增长到 2020 年的 28.9 亿美元，复合增长率高达 5.8%， X 线探测器作为所有 X 线安防设备的核心部件，随着安防检查市场的扩张而拥有巨大的市场前景。随着我国政府对社会公共安全的重视， 目前国内主要城市地铁站均要求配备若干台安检设备。2011 年我国地铁运营里程为 1,425 公里，而 2016 年运营里程为 3,169 公里， 2011 年-2016 年均复合增长率为 17.33%，预计 2019 年我国地铁运营里程将超过 5,000 公里。截至 2016 年末，我国地铁在建里程接近 5,000 公里。随着我国地铁轨道交通不断规划、发展， X线探测器将具有广阔的发展前景。

中国地铁轨道交通里程建设情况

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    新机场建设是 X 线探测器需求另一主要增长领域，每个机场均需安装大量安检 X 线机，一个大型机场需要数百台 X 线安检系统，另外还需配备排除可疑爆炸物的移动 X 线机。未来几年我国机场建设将进入高峰期，据发改委、民航局出台的《全国民用运输机场布局规划》显示 2020 年，我国民用运输机场数量将达 260 个左右，比 2015 年增加 53 个。到 2025 年，在现有（含在建）机场基础上，新增布局机场 136 个，全国民用运输机场规划布局 370 个。除中国外，越南、印度和中美洲国家也是机场建设增长的主力，预计 2015 年至 2025 年间，全球机场建设投资年均增速预计达到 2.6%，总规模有望超过 7,500 亿美元。2014 年，中央综治办等 9 部委发布《关于加强邮件、快件寄递安全管理工作的若干意见》，明确要求寄递企业应严格执行各项安全检查制度，配备符合国家标准或行业标准的收寄验视手持设备和 X 光机对邮件、快件进行安检， 2016年后，寄递企业应在处理场所安排具有专门技术的人员对邮件、快件 100%通过X 光机进行安检。随着该政策的逐步落实以及快递行业的不断发展，邮政快递领域将成为线阵探测器新的增长点。

    X 线探测器也可用于入港集装箱的检测，即在不开箱的情况下，检查箱内物体的数量、密度和类别等。近年来我国集装箱吞吐量保持稳定增长， 2015 年我国主要集装箱码头合计完成集装箱吞吐量约为 1.63 亿 TEU，同比增长 2.5%。随着国家对基建持续的投入和一带一路沿线国家的基础建设， 社会安检需求将持续增长，数字化 X 线探测器在安防检查领域将有广阔的发展前景。

    相关报告：开云电竞官方网站下载安装 网发布的《2018-2024年中国医疗或兽医用X线设备行业业深度调研及投资前景分析报告》