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医疗健康产业系列报告之七:医学影像,进口替代化进行中
HEAVEN-SENT Capital Management GROUP http://www.ggttvc.com | Time:2018-08-30 | reading:483

注:硅谷天堂资产管理集团旗下业务团队深耕于医疗健康产业的多个细分领域,有丰富的理论知识与实践经验。本文节选自由天堂硅谷金融研究院携手相关投资团队撰写的2018中国医疗健康产业研究及投资建议》深度报告。完整版报告将于近期发布,敬请期待。


医学影像是指为了医疗或医学研究,对人体或人体某部分,以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。它包含以下两个相对独立的研究方向:医学成像系统(medical imaging system)和医学图像处理(medical imageprocessing)。前者是指图像形成的过程,后者是指对已经获得的图像作进一步的处理。

影像在临床各科许多疾病的整个诊断过程中都起到非常重要甚至决定性作用,无论是在病情评估、病灶性质判定、手术方案的制定,或是评估治疗后效果,尤其在创伤性治疗过程中,医学影像学结论是必要指征。除了接触和解剖外,其是能让医生了解患者体内形态、功能、代谢等改变的一个重要“侦查”途径。医学影像设备是医学影像的基础,关系到医学影像行业的发展和医学的先进程度。

医学影像行业概述

医疗影像行业上游主要为设备制造所需要的原材料及相关的技术,包括电子配件、线材耗件、温控系统等。行业中游为医疗影像设备的研发、生产和销售,其设备主要包括电子计算机断层扫描(CT)以及正电子发射型计算机断层显像仪(PET/CT)、X射线设备(直接数字X线摄影系统DR)、磁共振成像设备(MRI)以及超声诊断设备等。

产业下游主要包括影像诊断服务机构和平台,包括基层、高层医院、独立的第三方影像中心和远程诊断平台。诊断机构系统的多样化和专业化将有助于打破传统影像诊断行业的模式,实现基层的分级诊疗和专业化诊断与疾病管理。基于对大量图像数据的分析和管理,人工智能和图像诊断的完美结合将大大提高诊断的效率和准确性,并成为未来下游发展的主要领域之一(图1)。

图1:医学影像产业链

【原创研究】医疗健康产业系列报告之七:医学影像,进口替代化进行中

数据来源:36氪

1. 医疗影像发展情况

作为一门医学学科,医学影像属于生物影像,且包含了影像诊断学、放射学、内视镜等学科。特点为多学科交叉、技术密集度高以及研发难度大。研发投入比较大,例如行业龙头西门子医疗公司2015年的研发投入为18.46亿美元,占当年销售额的13%。而国内产商研发投入占比也普遍在6%以上,个别企业甚至达到了15%以上(图2)。

图2:国内行业内主要企业研发投入占比

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数据来源:公开资料

医学影像产品由于其世界范围的需求和生产集中,已成为世界上最广泛交易的产品之一。由于医疗器械行业的高技术性、高风险性和市场竞争的激烈性,使得医学影像产业被少数大型制药企业垄断,使得一些发达国家和一些发展中国家占据了主导地位。特别是20世纪80年代以来,跨国企业并购进一步加剧了市场集中度。

长期以来,中国医药行业一直奉行追求数量增长的广泛扩张战略。虽然近年来企业兼并重组在一定程度上提高了生产集中度,但与世界先进水平相比仍有较大差距。中国相关企业规模过小,产业竞争力处于较低水平。

医学影像产业一方面是卫生事业的附属产业,具有公益性,严格的市场准入法律法规,医学影像设备作为一种特殊产品。另一方面,医学影像具有跨学科技术跨度大、技术和产品更新快、研发投入高、产业投资巨大、发展时间不可预测等特点。

2. 医疗影像技术发展

我国医学影像行业水平落后于欧美等西方发达国家,主要表在:

(1)诊断设备研发和创新不足,市场被外资品牌垄断;

(2)影像信息化建设较晚且尚未完成,目前影像数据共享程度低,不能有效支持远程会诊、转诊、影像数据开发应用等;

(3)我国第三方独立影像中心市场刚起步,而美国已出现多个连锁品牌的独立影像中心巨头;

(4)影像教育及认证制度不完善,医学影像人才缺乏且诊断水平参差不齐;

(5)阅片免费,影像医师收入低,作为临床科室的辅助科室,价值不被认可现象严重。

根据智慧芽全球专利数据库显示,在医学成像设备专利数量上排名第一、第二的日本和美国分别拥有约50000项专利和30000项专利。中国在医学成像设备领域拥有约16000项专利,占全球专利总数的10%,排名第三。虽然只占日本和美国的32%和53%,但增长集中在过去10年,特别是最近5年(图3)。近年来,我国已开始逐步突破核心技术,未来研发实力(创新技术),具有进口替代实力的公司有望迅速提高市场占有率。

图3:近20年中美德日四国专利申请趋势

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数据来源:智慧牙全球专利数据库

图4:国内申请人在华的申请趋势

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数据来源:智慧牙全球专利数据库

中美医学影像行业市场规模比较

1. 中国医学影像行业市场规模

近几年,中国医学影像市场呈现快速增长态势。根据中国市场调查网发布的《2017-2021年医学影像行业前景及趋势预测调查分析报告》,各级医院影像检查收入占医院总收入的10%-20%,与检验科接近,仅次于药品,2015年我国医疗费用支出为40,588亿人民币,若以10%的来计算,医学影像市场规模应在4,000亿。随着人口增长、消费升级、影像技术创新,将继续扩容,到2016年市场规模增长至4596.44亿元(图5)目前,我国医疗支出占GDP的6%,远远低于美国和其他发达国家的17%,过去5年我国医疗支出增长一倍,那么2020年的医疗支出可能再次翻倍,预计到2020年,我国医学影像市场规模或将达到6,000-8,000亿元。

图5:2011-2016年中国医学影像市场规模(亿元)

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数据来源:公开资料

2. 美国医疗影像市场规模

美国的医学影像市场相对成熟。其整体市场规模已从2009年的466亿美元增长到2017年的千亿美元,年复合增长率约为8%。它是医药和医疗器械领域的一个快速增长的子产业。在美国医学成像市场,60%的市场份额来自医疗机构,其余40%来自独立的成像中心。

图6:美国医疗影像市场规模

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数据来源:公开资料

目前来看,医疗影像设备在整个影像市场中依然占据较高的市场份额比例,约为40%左右。根据Reaseach and Markets的数据显示,2013年全球医学成像设备达到302亿美元,2020年有望达到近500亿美元,2010-2020年CAGR达到7%,而中国约占12%的市场,以此来测算,目前中国医疗影像设备市场规模约为400亿元,国内整体影像市场规模已超千亿元人民币。随着医疗影像需求的不断提高,行业市场规模提升显著。

医学影像细分领域概述

医学影像设备众多(图7),作为医院医疗的基础设备,为临床诊断、治疗提供重要依据,是医院医疗设备中不可或缺的组成部分,按照用途的广泛程度分为多科室用设备和专科用设备。其中多科室大型影像诊断设备指能为多个科室所服务的大型影像诊断设备如CT、CR、DR、MRI、UI、ECT、PET等。针对单科室如眼科、牙科、皮肤科等的影像诊断设备。

图7:医学影像设备制造公司

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数据来源:公开资料

根据EvaluateMedTech数据显示,预计2020年全球医疗器械市场销售额预计为5,135亿美元,年复合增长率为5%,其中影像诊断产品占据9%的市场份额。国内医疗器械市场2015年已经突破3,000亿元人民币规模,若按国际市场结构推算,我国影像设备市场规模超过300亿元。

根据中国市场调查研究中心数据,我国医学影像成像设备公司众多但普遍规模小,竞争激烈。根据火石统计分析,目前国内医疗影像设备相关企业有402家,仅占市场份额10%,且以中低端市场为主。而高端影像设备,仍由国外品牌占据主导地位,我国80%的CT市场、90%的超声波仪器市场、90%的磁共振设备均被外国品牌占据。以X射线影像设备为例,国外巨头占据大部分国内市场,其中美国GE、荷兰Philips和德国Siemens(合称GPS)的占比分别为16.1%、18.1%与19.8%。此外,岛津、锐珂、东芝等外资品牌合计市场份额为27.1%。而华润万东作为国内代表,市场份额仅为6.4%。从整个医学影像市场而言,GPS几乎垄断了国内市场(图8)。

图8:中国医学影像市场占有率

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数据来源:公开资料

国际品牌拥有高市场份额的原因之一是它们拥有先进的技术和由此产生的高技术壁垒。在如此高的技术壁垒下,中国相关企业很难在短时间内获得应对能力。

1. 医学影像设备之一 -- 超声诊断技术

超声诊断是利用超声波的物理特性进行诊断和治疗的影像技术,具有无创、无痛、方便、直观的特点,和X射线、CT、磁共振成像并称为4大医学影像技术,广泛应用于常规医学检查中,成为临床上应用最广泛、需求最大的影像设备之一。

我国超声设备市场增速十分迅猛,2008-2012年我国彩超销售总额由32.8亿元增长至61.9亿元,年均复合增长率达17.2%。但是,与其他医疗器械高端市场仍然有 80%以上为国外企业所占据一样,在超声诊断设备细分领域,主要还是被GE、西门子、飞利浦、Aloka、东芝等占据大部分市场。随着国产技术的不断提高及政策的鼓励扶持,国产化的进程已然提速。近年来,随着医改的深入,基层医疗体系逐渐完善,医保逐步实现全民覆盖,基层医疗需求随之释放,而超声诊断设备作为医疗机构常规设备正迎来县级以下医院的普及和升级,发展迅速。随着刚性需求释放、政策红利持续推进,中国超声设备市场还将快速增长。预计到 2019 年,中国医用超声诊断设备市场规模将达 91 亿元。

目前超声设备品牌较多,产品分为高中低端,高端产品讲究的是图像质量好,响应速度快,用户体验好,同时要有高端的创新性能,能同时满足临床诊断与科研。中低端产品其竞争点主要在于功能齐全,便携方便,且用户体验较好,价格也是非常重要的优势。从技术角度来讲,超声的探头技术、图像处理技术及响应速度等技术则是设备质量及竞争力的核心。

2. 医学影像设备之二 -- CT及DR技术

CT设备,即电子计算机断层扫描技术,利用X光射线穿过人体对一定厚度的层面进行扫描,扫描时间快、图像清晰,可应用于多种疾病的检查。CT检查不但能显示出病变部位、形态以及与周围脑组织的关系,并以此做出定性分析,而且还能发现仅有密度上的改变而无占位效应的病变。因此,CT设备成为各大医院影像科必备的设备,是我国装机量最大的医疗影像采集设备之一。

图9:2017年CT厂商在国内市场的占有情况

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数据来源:《2018年中国CT设备市场报告》

目前,在我国,以 PET/CT 为代表的高端医疗影像设备完全依赖进口,多年来一直被 GE、飞利浦、和西门子三大跨国公司的产品所垄断。进口设备价格昂贵,维修保养费用高,造成临床诊断费用居高不下,加重了患者的医疗负担,对我国降低医疗开支、节约医疗资源产生了不利影响。但从行业保有量来看,需求度逐步提高。尽管较 CT 而言,PET/CT 的国产化之路才刚刚起步,但是拥有自主核心研发技术的企业,则可在与国外巨头的竞争中脱颖而出,在设备技术、质量保障的同时,发挥其价格优势,从而快速占领市场。


DR技术指在计算机控制下直接进行数字化X线摄影的一种新技术,即采非晶硅平板探测器把穿透人体的X线信息转化为数字信号,并由计算机重建图像及进行一系列的图像后处理。DR技术历经十多年的发展,目前已经进入成熟阶段。

中国已成为世界上少数几个可以生产平板DR系统的国家之一。自1999年第一套具有自主知识产权的商用DR系统问世以来,中国已经能够利用非晶硒平板探测器生产出全系列的DR产品,达到了国际先进水平。近年来,中国的DR设备保持了相对较高的增长速度。2014年我国DR设备销量为6500台,2016年销量超过11000台,预计2019年将超过17000台。


与大型医院相比,目前基层医疗机构数字化 X 摄影系统应用率偏低,未来随着分级诊疗的实施与推广,基础医疗机构的扩张,DR 在基层领域的铺展会迎来加速发展期(图10)。

图10:我国县级公立医院DR设备现状与标准对比

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数据来源:公开资料

从行业现状来看,目前行业内公司整体规模偏小,绝大部分没有自主研发创新能力,核心竞争力不足,产品配件基本依赖于外购,仅依靠组装贴牌生产。在我国DR设备市场,国内厂商主要集中于低端市场,依靠低价竞争的策略占领市场,产品质量无法保证,严重制约了国产设备的发展,因此,中高端领域基本依赖于进口,进口厂商包括GPS等占据了主要高端市场。

3. 医学影像设备之三 -- MRI(磁共振)

磁共振成像(MRI)是利用原子核在磁场内共振所产生信号,经重建成像的一种成像技术,已广泛应用于临床疾病的诊断,在肿瘤成像、介入成像、血管成像、功能成像、分子成像等方面呈现出作用和价值。

截止2015年,国内核磁共振的市场销售额每年达100亿元。但我国的磁共振设备院均拥有量和人均磁共振设备拥有量仍处于较低水平,尚难以满足医疗需求。医疗产业政策鼓励医疗机构投入高科技诊疗设备,随着居民收入水平持续提高和健康意识的加强,未来磁共振设备的需求将持续增长。据《2016-2021年中国医用磁共振成像设备行业专项调研及投资价值预测报告》统计,2011-2015年我国磁共振设备年销量从892台增加至1507台,年复合增长率达到11.1%;磁共振设备保有量从4381台增加至9089台,年复合增长率达到15.7%;每百万人口磁共振设备拥有量则从3.3台增加到了6.6台。

国内MRI市场目前仍被控制在国际巨头手中,跨国企业合计市场占有率约80%(图11、图12)。

图11:MRI国内市场份额

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图12:2015年MRI厂商在国内市场的占有情况

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我国在MRI具备一定的产业化基础,我国自主研发的的中端1.5T超导磁共振设备,与国外同档次产品的技术水平相当。但在高端超导技术上,国产高端磁共振设备与国外同类产品相比仍然存在明显差距,特别是在高清弥散、波谱分析、功能成像(fMRI)等高级成像方面,很多国产设备难以实现,目前我国国产品牌主要售予基层医院,三甲以上高等级医院的市场主要由国际知名品牌占据。超导3.0T磁共振超导磁体信噪比、空间分辨率明显更高,且扫描速度快,血管成像效果显著强于1.5T磁共振设备,而市场主要由GE、西门子、飞利浦、东芝等进口厂商垄断。国内联影是国内首家拿到3.0T超导磁共振设备CFDA注册证的公司。


从国内市场竞争的角度来看,GPS等跨国企业占据了80%的市场份额。国内优秀企业,如万东医疗、百思达、东软医疗、安科、联影医疗等占15%,其余小企业占5%。与价格相比,医院更注重产品质量、售后服务和企业声誉,这是国内MRI品牌开拓市场的瓶颈。

4. 医学影像设备之四 -- 医用内镜

内窥镜具有图像清晰度高、操作简单等优点,是医务人员观察人体内部病变组织直接、有效的医疗器械之一,。随着技术的发展,内窥镜的使用范围逐渐扩大,与治疗更加紧密结合,在临床诊疗中的使用频率越来越高(图13)。

图13:医用内窥镜适应症广泛

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资料来源:36氪

我国内窥镜检查及微创治疗起步较晚,但发展迅速,未来发展前景广阔。数据显示,2007-2016年,我国医用内窥镜产量持续增长,2016年医用内窥镜产量在2.09万台左右。且近几年,我国内窥镜出口量也呈现较高增长态势。根据海关总署的数据,2016年我国共出口内窥镜10,869,301台(图14),出口额79,142,424美元(图15),增幅分别为22.86%和30.88%。随着内镜诊疗技术的不断推广以及人民群众对医疗保健的重视,内镜诊疗器械市场规模将继续增长。

图14:我国医用内窥镜产量

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图15:2014-2016年我国内窥镜进出口情况

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我国内窥镜最初被国外企业垄断。经过几十年的技术积累,部分国内企业已具备自主研发能力,包括浙江天松、沈阳沈大等。然而在高端内镜领域,国内企业的竞争力仍存在不足。

5. 影像信息化

PACS系统是指将影像归档和通信的系统,应用于医院影像科室,把各类医学影像通过各种接口(网络、模拟、DICOM)以数字化方式海量存储或传输。医学影像信息系统行业参与者较多,竞争激烈,市场集中度低。市场并购趋势明显,龙头企业有望通过整合获取市场话语权。目前已有多家公司在该领域发展(图16)。

图16:影像信息化相关公司

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目前,几乎所有的三级医院都进行了信息化建设。80%以上的二级医院和下级医院都进行了信息化建设,其中大部分都是基于HIS系统的。CIS系统也在逐渐深入,PACS、RIS等系统逐渐成熟,EMR(ElectronicMedical Record,电子病历)正被越来越多的医院采用,手术麻醉、重症监护系统的应用也得到了推广。目前我国科室级 PACS、多科室或者院级 PACS 系统建设水平分别为 60%和 50%左右。鉴于其整体市场空间尚未完全开放,而医学图像信息系统的建设对于医院图像信息管理、患者图像信息的存储与检索、区域信息的建立与完善都具有极其重要的意义,看好其未来的长期发展。从企业竞争力的角度来看,关键要素是图像数据的快速处理和存储、数据的快速传输和访问等;同时,鉴于此类企业客户多为各级医院,因此基层或者三甲医院资源以及与政府合作能力等也极其重要。

6. 独立影像中心

独立医学影像中心是指依法独立设立的应用X射线、CT、磁共振(MRI)、超声等现代成像技术对人体进行检查,并结合病史、临床症状、体征及其他辅助检查,综合分析,出具影像诊断意见,能够独立承担民事责任的医疗机构(不包括医疗机构内设的医学影像诊断部门)。


第三方影像中心在美国发展迅速,为国内此细分领域的发展具有很好的借鉴作用。目前美国影像诊断市场 40%为第三方影像中心贡献, 2017 年美国第三方影像中心市场规模达到400亿美元(图17)。

图17:美国第三方影像中心规模占比40%

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目前,我国第三方成像中心的发展正处于起步和成长阶段,发展速度较快。,我国独立影像中心行业规模在500-600亿之间,如果未来影像中心业务延展至放疗或者日间手术及病理业务,市场空间还会有近千亿的增量。

自2013年以来,中国发布了相关政策文件,支持独立医学影像中心的建设和发展。据器械之家统计,我国独立影像中心刚刚起步,市场参与者较少,已经获批的仅60家左右,而美国第三方影像中心数量高达2400家。随着分级诊疗的推进,大型三甲医院诊疗服务负荷过重,消费升级下对中高端医疗服务的需求增加等因素,独立影像中心将快速进入快速增长期。

7. 线上影像平台

线上影像平台是为医疗机构或患者提供影像咨询服务或诊断培训、资讯服务的平台(图18)。

图18:线上影像平台

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目前,影像医师资源的失衡,给大型三级医院及基层医疗机构的影像诊断与咨询工作带来了巨大的挑战。对于一些医生来说,由于缺乏学习资源,影像诊断经验的积累缓慢,导致误诊率高,给患者的经验和治疗带来了非常不利的影响。针对影像医师的诊断技能培训及知识积累等学习平台应运而生,解决了医生的痛点问题。此类平台的开发主要针对影像医师,因此用户量及活跃度等为其竞争要素。同时,此类平台未来延伸拓展的范围也较为广阔,包括利用影像医师群体资源,提供线上咨询服务等。

8. 人工智能在影像领域的应用

在医疗诊断方面,人工智能技术可以提高诊断的准确性,帮助医生提高时间效率。推动人工智能技术在医疗领域的应用,为改善对患者的服务,尤其是在基层,具有非常重要的意义。业内人士表示,凭借强大的图像和语音识别功能以及深度学习技术,人工智能将大大提高数据分析的效率,减轻医生的压力,并提高诊断和治疗的准确性。

自 2016 年以来,人工智能(AI)在医学领域迅速兴起,在放射线摄影、病理图像、智能语音、文本输入等方面超过了大多数医生。尤其在医学成像领域,由于人工智能算法和计算能力的优势,一些人工智能产品的精度在95%以上。

总结

目前,虽然国内医学影像市场大部分已经被以GPS为代表的外国公司所占据,但是随着我国国内市场的继续扩容,市场需求不断增加以及研发积累和多领域持续的技术进步,国产设备厂商的竞争力也有了较大的提升,在中低端产品市场中,目前已实现了部分进口替代化;且高端产品的竞争力也在不断提升。随着分级诊疗的深入推进以及政策的持续扶持推动,拥有优质产品、自主核心技术的国内设备制造企业在进口替代化趋势中脱颖而出,占据较高的市场份额。


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