阿波罗登月催生出的MRI技术是如何成长为近千亿市场的？

MRI被称为现代医学影像技术皇冠上的明珠。从发现MRI现象、阿波罗登月催生出了MRI技术到MRI技术日趋成熟的这几十年间，MRI在物理、化学、生理学或医学这三个领域共获得了6次诺贝尔奖。根据Fortune Business Insights发布的最新研究报告，全球MRI市场在2017年达到71.656亿美元，到2025年底将达到117.259亿美元。在2018年至2025年之间全球MRI市场复合增长率为6.4％。

据中国医学装备协会发布的最新数据显示，截止到2017年底，我国MRI设备全国保有量达到了8289台（不含军队），相比2016年保有量增长了13.4%。近五年来年复合增长率17.3%。但是我国MRI设备53%的产品是进口设备，外资企业境内生产占比13%，本土企业境内生产占比只有27%。未来近千亿的MRI市场，国产MRI厂商如何才能多分点羹？

一、现代医学影像技术皇冠上的明珠：MRI

1946年美国斯坦福大学物理系Felix Bloch教授和哈佛大学的Edward Purcell教授领导的小组同时独立发现了MR现象：当处于磁场中的物质受到射频（Radio frequency，RF）电磁波的激励时，如果RF电磁波的频率与磁场强度的关系满足拉莫尔方程式，则组成方程式的一些原子核会发生共振；当RF电磁波停止激励时，吸收了RF电磁波能量的原子核会把这部分能量释放出来，即发射MR信号；通过测量和分析此MR信号，可得到物质结构中的许多物理和化学信息。

20世纪60年代中期，NASA （美国宇航局）的Jet Propulsion Laboratory为了阿波罗登月计划开发了一种可以对月球照片进行计算机处理以增强图像质量的数字图像处理技术。这种数字图像处理技术在医学领域得到了广泛应用（主要被用来成像和增强影像质量），进而催生出了MRI技术。

1977年美国纽约州立大学的Raymond Damadian等制成了人类历史上第一台全身MRI设备，并于1977年7月3日取得了第一幅横断面质子密度图像。Damadian使用“敏感点”方法对MR信号进行空间定位。这是基于鞍形磁场，其中心处只有很小的体积与RF脉冲的谐振频率匹配。患者的身体以矩形模式进行物理移动，直到获得所有像素的信号为止。Damadian将他的成像方法称为“场聚焦NMR”或FONAR，并成立了第一家生产临床MR的公司。很快，人们意识到以场为中心的方法对于常规的临床成像而言太慢且笨拙，因此在后续版本的扫描仪中使用的是劳特伯和豪斯菲尔德（CT的发明者）的方法——断层投影成像法。

（Damadian 1972年申请的专利）

二、FLASH技术助力MRI成为使用最广泛的诊断工具之一

1977年进行的首次人类MR扫描，花了近5个小时才生成影像。这对于医学诊断来说，显然太慢了。为了提高速度，哥廷根马克斯·普朗克物理生化研究所的Jens Frahm在1980年代初提出了一个巧妙的构想：FLASH（快速低角度曝光）技术，该技术将与磁场对准的原子以较小的角度翻转，允许超短信号脉冲快速连续触发，加快扫描速度。Jens Frahm在1985年完善了FLASH技术并申请了专利。FLASH将MRI扫描时间从半天缩短到了几分钟，扫描速度提高了100倍。MRI生产厂商在FLASH技术发布后的几个月内就采用了这项技术，全球MRI装机量大幅度提升。

 

（1977年7月3日获得的第一张全身图像）

 

2010年，Frahm提出了FLASH2，将FLASH原理与现代计算机图像重建技术相结合，实现了高达100帧/秒的记录速度，将MRI从摄影转换为视频。FLASH2目前正在德国，英国和美国接受临床测试。FLASH2生成了有关心脏跳动，关节活动、吞咽及语言形成等复杂过程的首个三维视频。Frahm说：“我们现在能将从未见过的生理过程可视化。” 2018年，Frahm因发明了提高MRI成像速度的技术获得了欧洲发明家奖。

（FLASH2生成的首个三维视频）

三、近千亿市场，国产MRI厂商如何才能多分点羹？

根据Fortune Business Insights发布的最新研究报告，到2025年底，全球MRI市场将有千亿容量。而根据中国医学装备协会发布的最新数据，我国MRI设备53%的产品是进口设备，外资企业境内生产占比13%，本土企业境内生产占比只有27%。截止到2017年底，国内在磁共振配置总量中以1.5T磁共振为主。1.5T磁共振作为高场强磁共振设备，可完成血管造影、神经病学、心脏病学检查等多种临床应用，尤其适用于前列腺疾病、脑膜炎、肌肉骨骼系统疾病、糖尿病、心血管病等疾病的早期定性分析和治疗规划。

（全球MRI市场规模）

1、技术突破

国产品牌进入MRI市场约 10 年，根据国家市场监督管理总局数据显示，我国MRI生产批文共185个。目前国产的超导磁共振整机厂家有东软、朗润、联影、奥泰、安科、万东等，其中只有联影和奥泰用的是自研磁体。

 

2、技术创新

MRI设备主要由主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其他辅助设备等组成 。超导磁体需液氦保持超导环境，液氦费用高；需不断电运行；年修护费用高于 30 万。2018年“GPS”相继推出了少液氦的超导磁共振。2019年国内的鑫高益推出了一台100%无液氦超导磁共振。

 

3、加强售后服务

目前，磁共振设备临床应用领域亟须加强专业人才培训。尤其是基层医务人员在使用磁共振设备上存在明显的技术短板。建议企业在拓展基层磁共振设备市场的同时，还要给予更多的技术支持。

 

结语

2018年10月国家卫健委发布了《2018-2020年大型全国医用设备配置规划》，要求至2020年，管理目录中的大型医用设备新增10097台。此外明确乙类大型医用设备由省卫生健康部门制订年度计划，并为社会办医配置预留合理空间。根据《配置规划》，MR(1.5T及以上)设备将从2017年5395台的保有量增加至2020年的9846台，三年间新增4451台。政策东风之下，国产磁共振厂商只有掌握核心技术、努力技术创新、加强售后服务才能在千亿市场中多分几杯羹。