球管是CT中產(chǎn)生X射線的核心部件，隨著CT在全球的普及和應(yīng)用，CT球管市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)千億。目前主流的CT球管材質(zhì)是金屬陶瓷。隨著技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)各大球管制造商開(kāi)始了碳納米管冷陰極球管的探索。CT球管曾一度依賴進(jìn)口，在一系列國(guó)家政策的支持下，國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始積極入局CT球管市場(chǎng)。
01
“高值耗材”CT球管
CT球管又稱X線管或管球，其作用是產(chǎn)生X射線，是X線發(fā)生裝置的核心部件。CT球管不僅是CT設(shè)備的信號(hào)源載體，還是CT設(shè)備的“高值耗材”。CT球管是CT中最昂貴的消耗部件，平均每2-4年會(huì)更換一次。在我國(guó)由于CT使用率高，部分醫(yī)院甚至達(dá)到了一年內(nèi)更換兩支球管的頻率。
CT球管的市場(chǎng)規(guī)模很大程度上取決于CT設(shè)備的普及與應(yīng)用程度。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，2021年全球CT市場(chǎng)規(guī)模為64億美元，我國(guó)CT市場(chǎng)規(guī)模為21億美元。與此同時(shí)，全球CT累計(jì)保有量為近50萬(wàn)臺(tái)，而我國(guó)CT累計(jì)保有量為4.76萬(wàn)臺(tái)。也就是說(shuō)全球每年需要約25支CT球管，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)千億。
由于極高的高技術(shù)門檻，CT球管曾一度依賴進(jìn)口。為解決CT球管的“卡脖子”問(wèn)題，近年來(lái)，在一系列國(guó)家政策的支持下，國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始積極入局CT球管市場(chǎng)。
02
CT球管的發(fā)展方向
CT球管目前主流材質(zhì)是金屬陶瓷，具有抗震性強(qiáng)、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、重量輕等特性?？傮w來(lái)說(shuō)，CT球管設(shè)計(jì)有兩種趨勢(shì)：大功率高管電流輸出球管和高散熱率球管。
此外，球管焦點(diǎn)的尺寸和形狀也是直接影響圖像質(zhì)量的重要因素之一。亞毫米的探測(cè)器采集單元和達(dá)到0.3mm左右的各項(xiàng)同性分辨率，對(duì)球管焦點(diǎn)尺寸和形狀提出了更高的要求。
有些球管還采用了電子束濾過(guò)技術(shù)，可濾過(guò)無(wú)效的低能量電子束。這不僅減少了無(wú)效電子對(duì)陽(yáng)極靶面的沖擊和沖擊產(chǎn)生的熱量，延長(zhǎng)球管的壽命，而且提高了X線質(zhì)量，減少了受檢者的輻射劑量，并進(jìn)一步提高了圖像質(zhì)量。
2002年美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)的華裔科學(xué)家盧健平團(tuán)隊(duì)為CT球管找到了新的碳納米管，各大球管獨(dú)立制造商開(kāi)始了碳納米管冷陰極球管的探索。
用碳納米管制成的“場(chǎng)發(fā)射陰極射線管”來(lái)發(fā)射高能電子，不需要高溫產(chǎn)生高能電子束，就能產(chǎn)生X射線。在室溫條件下，一薄層碳納米管就能產(chǎn)生高能電子束，一接通電源即可發(fā)射X射線，沒(méi)有金屬絲的預(yù)熱過(guò)程。
用碳納米管制成的“場(chǎng)發(fā)射陰極射線管”來(lái)發(fā)射高能電子，存在以下優(yōu)勢(shì)：
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無(wú)須利用高溫產(chǎn)生高能電子束
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壽命長(zhǎng)，且很穩(wěn)定
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高電流，最大發(fā)射極電流130mA，可持續(xù)2秒
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可以讓X射線成像設(shè)備體積更小，重量更輕
03
盤點(diǎn)10家CT球管制造商
1. Dunlee
Dunlee創(chuàng)立于1946年，2001年被飛利浦公司收購(gòu)，負(fù)責(zé)為第三方影像組織提供所有產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)。其產(chǎn)品組合包括面向 OEM 的 CT 和 X 射線解決方案、更換 CT 射線管和 3D 打印鎢產(chǎn)品。面向第三方影像組織的解決方案和服務(wù)。產(chǎn)品組合包括面向OEM 的CT 和 X 射線解決方案、更換 CT 射線管和 3D 打印鎢產(chǎn)品。
1998年，Dunlee率先開(kāi)辟了CT球管替代市場(chǎng)，生產(chǎn)出業(yè)界第一款1.0 MHU CT替換球管。如今，Dunlee生產(chǎn)的CT替代球管已經(jīng)覆蓋了GE醫(yī)療、飛利浦、西門子醫(yī)療、佳能醫(yī)療等各大廠商的產(chǎn)品。收購(gòu)Dunlee后，飛利浦每年生產(chǎn)的球管超過(guò)12,000支。2018年，Dunlee與AllParts Medical合作，通過(guò)為期一周的課程，為Dunlee在中國(guó)的三家新經(jīng)銷商提供專業(yè)培訓(xùn)，內(nèi)容包括如何安裝DA200Ultra、DA200 P40和Reevo240G球管。
2. Varex imaging
20世紀(jì)30年代，Jack McCullough和Bill Eitel 創(chuàng)立了Eimac Products公司，Eimac公司很快以其高品質(zhì)、大功率的X射線管組件而譽(yù)滿業(yè)界。1941年，收到軍方的大批訂單后，Eimac公司將生產(chǎn)基地遷至美國(guó)猶他州。二戰(zhàn)后期，Eimac公司開(kāi)始拓展新的X射線管組件種類，將包括適用于雷達(dá)應(yīng)用的陰極射線管組件和微波X射線管組件納入產(chǎn)品線。
1965年，Eimac公司與瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)公司合并。2012年，瓦里安公司設(shè)立了Varex imaging的前身——影像部件事業(yè)部(ICB)，向客戶提供涵蓋X射線管組件、數(shù)字平板探測(cè)器、工業(yè)安防解決方案在內(nèi)的多種產(chǎn)品。2016年5月，瓦里安公司宣布，其影像部件業(yè)務(wù)將被獨(dú)立分拆出來(lái)，原因是影像業(yè)務(wù)和腫瘤業(yè)務(wù)有著不同的發(fā)展路徑。
2017年1月拆分完成，Varex imaging 公司正式誕生，并在美國(guó)納斯達(dá)克上市。目前，Varex imaging 的業(yè)務(wù)主要分為醫(yī)療產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品兩大板塊，其中，醫(yī)療業(yè)務(wù)占總營(yíng)收的80%，包括八大類產(chǎn)品：OEM X射線球管、替換X射線球管、平板探測(cè)器、醫(yī)療軟件、醫(yī)用高壓連接器、準(zhǔn)直儀、平板探測(cè)器保護(hù)套、自動(dòng)曝光控制傳感器。2019年RSNA上，Varex imaging展出了采用納米技術(shù)的新型多射線束彎曲陣列球管。
3. IAE
IAE成立于1950年，位于意大利米蘭。IAE創(chuàng)立之初主要生產(chǎn)大功率電子閥。1965年，IAE利用高真空和特殊金屬的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)始生產(chǎn)X線球管，并從1973年起專心致力于醫(yī)用X線和CT球管的研發(fā)與生產(chǎn)，目前已成為歐洲最大的單一醫(yī)用球管專業(yè)生產(chǎn)商。
2002年，IAE在意大利科爾馬諾市建成新的生產(chǎn)基地，生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步提高。目前，IAE的產(chǎn)品范圍幾乎覆蓋所有醫(yī)用X線設(shè)備：移動(dòng)X線機(jī)、C型臂、數(shù)字X線機(jī)、DR、乳腺機(jī)X線機(jī)、CT等，可以替代Dunlee、GE醫(yī)療、西門子醫(yī)療、飛利浦、島津、日立、佳能醫(yī)療等品牌X線機(jī)和CT設(shè)備球管，在歐洲占有絕對(duì)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
4. Richardson Healthcare
Richardson Healthcare是Richardson Electronics的分公司。Richardson Electronics是一家全球制造和分銷公司，成立于1947年，在全球范圍提供影像球管、替換部件和CT服務(wù)培訓(xùn)。2019財(cái)年銷售總額1.67億美元。Richardson Electronics公司的業(yè)務(wù)主要包括三個(gè)領(lǐng)域：電源和微波技術(shù)集團(tuán)、Canvys、醫(yī)療。其中，醫(yī)療業(yè)務(wù)主要包括：診斷性影像替換部件；CT服務(wù)培訓(xùn)和技術(shù)支持；CT和MRI的各類替換管件。
2014年8月，Richardson Healthcare宣布進(jìn)軍X線球管制造領(lǐng)域。2015年6月，Richardson Electronics收購(gòu)了IMES公司。IMES公司為全球主要CT和MRI廠商提供可信賴的、節(jié)省成本的解決方案。此次收購(gòu)使 Richardson Healthcare能夠提供具有成本效益的診斷成像替換部件和技術(shù)支持。Richardson Healthcare還推出了P3 Advantage計(jì)劃，這一計(jì)劃與零部件供應(yīng)協(xié)議相關(guān)，讓醫(yī)院和ISO客戶在更換CT球管時(shí)享有優(yōu)先權(quán)。
2018年5月，Richardson Healthcare在美國(guó)推出了第一個(gè)新品CT替代球管——ALTA750。這是佳能醫(yī)療(以前的東芝)CXB-750D/4A的替代產(chǎn)品，也被看作是Varex Imaging公司的MCS -078球管。2019年9月，Richardson Healthcare宣布ALTA750 球管獲得CE認(rèn)證。
5. Chronos imaging
2018年2月，美國(guó)Chronos Imaging公司以未披露的價(jià)格收購(gòu)了飛利浦位于美國(guó)伊利諾伊州奧羅拉市的Dunlee球管工廠。根據(jù)協(xié)議，Chrono Imaging將為飛利浦生產(chǎn)第三方CT替代球管，仍以Dunlee品牌出售。
Chronos Imaging總部位于美國(guó)伊利諾斯州奧羅拉市，隸屬于Chronos集團(tuán)，是一家非上市公司，主要從事診斷成像醫(yī)療設(shè)備和解決方案的開(kāi)發(fā)、制造和銷售。Chronos集團(tuán)專注于可再生能源和醫(yī)療保健兩個(gè)主要領(lǐng)域的投資，集團(tuán)總部位于瑞士盧加諾，投資遍布美國(guó)、歐洲和亞洲。
6. 瑞能醫(yī)療
珠海瑞能真空電子有限公司是醫(yī)療影像診斷設(shè)備CT核心部件-X射線管組件(CT球管)的全方位醫(yī)療解決方案提供者。公司籌建于2005年，總部位于廣東珠海，是高舉“CT球管+中國(guó)造”大旗的中國(guó)民族品牌CT球管的踐行者。瑞能醫(yī)療已建立了研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)運(yùn)三個(gè)中心和4500㎡的中國(guó)高端醫(yī)療設(shè)備CT球管及技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化示范基地。
瑞能醫(yī)療是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)CT球管國(guó)產(chǎn)化的高新技術(shù)企業(yè)。自2013年首次完成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)CT球管注冊(cè)上市以來(lái)，珠海瑞能目前已實(shí)現(xiàn)5.2M以下CT球管系列產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化，且已有上百只國(guó)產(chǎn)CT球管在醫(yī)院臨床應(yīng)用。
7. 昆山醫(yī)源醫(yī)療技術(shù)有限公司
昆山醫(yī)源醫(yī)療技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事醫(yī)療X射線管及其應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)、技術(shù)咨詢高科技新興企業(yè)。公司于2018年成立，總部位于江蘇昆山，注冊(cè)資本2億元人民幣，未來(lái)繼續(xù)投資約5億元人民幣。
公司現(xiàn)有近2000平米的X射線管芯及X射線管組件的研發(fā)及生產(chǎn)線，配備有專業(yè)的10000級(jí)潔凈間進(jìn)行管芯的裝配。在建的研發(fā)及生產(chǎn)場(chǎng)地約10000平米，建成后將具備年產(chǎn)5000只以上X射線管的能力。
昆山醫(yī)源醫(yī)療技術(shù)有限公司于2014年初開(kāi)始5MHU國(guó)產(chǎn)高能醫(yī)用CT球管的研制工作。2016年6月15日，公司與工信部簽署了《醫(yī)用5 MHU以上高能X射線管》強(qiáng)基工程項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施年限為三年。公司產(chǎn)品于2019年1月獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證。2020年3月17日，昆山醫(yī)源醫(yī)療技術(shù)有限公司生產(chǎn)的5.3 MHU CT球管入選了中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)公布的第5批新冠肺炎疫情防治急需醫(yī)學(xué)裝備目錄，并在疫情期間參與了多家醫(yī)院緊急CT球管安裝使用。
8. 麥默真空技術(shù)無(wú)錫有限公司
麥默真空技術(shù)無(wú)錫有限公司成立于2017年9月，位于無(wú)錫市惠山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)生命科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，總體面積約5000平方米，是一家專門從事II類醫(yī)療器械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)的創(chuàng)新型高新技術(shù)企業(yè)。公司產(chǎn)品主要覆蓋醫(yī)用診斷旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線管和管組件、第六代靜態(tài)CT射線源模組等。
麥默真空同時(shí)擁有主流CT球管和靜態(tài)CT球管兩大產(chǎn)品線，是采取雙輪驅(qū)動(dòng)策略的CT球管制造商。麥默真空的重點(diǎn)產(chǎn)品RS350和RS500均獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證和生產(chǎn)許可證，同時(shí)也通過(guò)了ISO13481和9001的體系認(rèn)證，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。
9. 智束科技
北京智束科技有限公司是國(guó)內(nèi)從事以CT球管等核心真空電子器件自主研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司深耕液態(tài)金屬軸承、單極陽(yáng)極接地等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、專注于高端CT球管自主研發(fā)、建立了CT球管設(shè)計(jì)、加工、制造、測(cè)試以及可靠性驗(yàn)證等完整的能力體系。
目前公司已布局市場(chǎng)上主力CT（如西門子醫(yī)療、佳能醫(yī)療、GE醫(yī)療、東軟醫(yī)療、聯(lián)影醫(yī)療等）球管型號(hào)的全系列產(chǎn)品研發(fā)、具備已獲批產(chǎn)品批量穩(wěn)定供貨能力。
10. 中電科真空電子科技有限公司
電科睿視（北京）技術(shù)有限公司是中電真空的下屬子公司，是承載中電真空“高端醫(yī)療裝備核心器件”科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化的主體。中電科真空電子科技有限公司依托中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十二研究所組建于2019年7月。
電科睿視致力于大熱容量X射線球管、加速器等核心部件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于高端醫(yī)療影像、先進(jìn)治療等領(lǐng)域。2023年1月東軟醫(yī)療宣布正式入股電科睿視，將在醫(yī)用CT球管研發(fā)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域與電科睿視展開(kāi)深度合作。
11. 思柯拉特
思柯拉特醫(yī)療科技（蘇州）有限公司成立于2017年，擁有全球領(lǐng)先的CT球管智能制造車間專注于研發(fā)、生產(chǎn)、銷售醫(yī)用CT球管、真空功率器件及高能射線探測(cè)器，致力于成為具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高可靠性、國(guó)際領(lǐng)先的高科技企業(yè)。
思柯拉特?fù)碛?0項(xiàng)專利，具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，CT球管有全金屬-波紋陶瓷、結(jié)構(gòu)化緊湊設(shè)計(jì)、智能管電流調(diào)制，實(shí)現(xiàn)性能與經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合三大創(chuàng)新設(shè)計(jì)。目前，思柯拉特的3.5兆和5兆陽(yáng)極熱容量CT球管已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和銷售，廣泛安裝在國(guó)內(nèi)外醫(yī)院用戶的多型號(hào)CT機(jī)上，并憑借高可靠性和系統(tǒng)化客戶服務(wù)，贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的贊譽(yù)和青睞。
12. 科納森
科納森（廣東）醫(yī)學(xué)影像科技有限公司主要從事分子醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)，為客戶提供技術(shù)開(kāi)發(fā)、球管生產(chǎn)、球管銷售和咨詢一體化的完善服務(wù)?？萍{森專注于醫(yī)學(xué)影像核心技術(shù)，秉承以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品迭代的理念，為國(guó)內(nèi)第三方大型醫(yī)療影像設(shè)備維修服務(wù)商提供CT球管等核心部件產(chǎn)品與技術(shù)支持，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供更準(zhǔn)確的診療解決方案?？萍{森目前已布局市場(chǎng)上主力CT球管信號(hào)（如飛利浦、西門子醫(yī)療、佳能醫(yī)療、東軟醫(yī)療等）。
13. 廣州市昊志影像科技有限公司
廣州市昊志影像科技有限公司是昊志控股有限公司旗下子公司之一，成立于2018年2月，從事新一代碳納米管冷陰極X射線成像部件的研發(fā)與生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)一系列擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DR檢測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)CT以及醫(yī)療DR和CT設(shè)備。
昊志影像官網(wǎng)目前有5款碳納米管冷陰極微焦點(diǎn)X射線源產(chǎn)品，工作電壓分別為90kV、110kV、130kV、150kV和165kV，實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)、脈沖發(fā)射、高速成像等功能，具備低功耗和低輻射劑量等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于X-ray、工業(yè)CT、安檢等X影像設(shè)備中，未來(lái)還將拓展到醫(yī)療DR和醫(yī)療CT等應(yīng)用領(lǐng)域。
14. 新鴻電子有限公司
新鴻電子源于清華大學(xué)，是一家致力于X射線技術(shù)研發(fā)及成像應(yīng)用的高科技企業(yè)，2015年落戶江蘇常州金壇經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，經(jīng)過(guò)數(shù)年的持續(xù)攻關(guān)和改進(jìn)，新鴻電子實(shí)現(xiàn)了碳納米冷陰極分布式X射線源從研發(fā)、試制、小批量生產(chǎn)到量產(chǎn)，躋身世界先進(jìn)X射線源技術(shù)生產(chǎn)商行列，新鴻電子也是目前世界上唯一一家能夠大規(guī)模生產(chǎn)這類X射線源的企業(yè)。
新鴻電子官網(wǎng)目前有6款基于納米材料場(chǎng)致發(fā)射技術(shù)開(kāi)發(fā)的大、中、小型分布式X射線管。其中，MED1101是新鴻電子針對(duì)移動(dòng)醫(yī)療診斷領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的小型X射線管。其最大陽(yáng)極電壓為110kV，最大陽(yáng)極電流為50mA?；诩{米材料場(chǎng)致發(fā)射冷陰極技術(shù)和脈沖工作特性，相對(duì)于傳統(tǒng)熱陰極射線管，MED1101管可在相同峰值劑量率的情況下，大幅降低整管功耗水平。MED1101管可通過(guò)聚焦系統(tǒng)調(diào)整X射線焦點(diǎn)尺寸，能夠適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景下移動(dòng)醫(yī)療診斷系統(tǒng)的要求，并可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
15. 深圳傲鐳智能科技有限公司
深圳傲鐳智能科技有限公司成立于2019年7月，在“加拿大硅谷”滑鐵盧設(shè)有研發(fā)中心，杭州傲鐳智能科技有限公司成立于2020年8月，是傲鐳科技的全資子公司，全面負(fù)責(zé)傲鐳科技的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售后服務(wù)等業(yè)務(wù)。
傲鐳科技致力于提供具有原創(chuàng)突破性的碳納米管冷陰極CNT-X射線源產(chǎn)品、智能檢測(cè)設(shè)備及無(wú)損檢測(cè)解決方案。核心技術(shù)源自于公司創(chuàng)始人、加拿大工程院院士姚智偉教授近二十年科研成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，傲鐳科技擁有相關(guān)核心技術(shù)的全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
傲鐳科技官網(wǎng)目前有3款碳納米管冷陰極球管，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療醫(yī)檢、消費(fèi)電子、智能制造、安全安檢等領(lǐng)域。
