医疗内窥镜产业链调研
2024-04-30 22:12:20 0 举报
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医疗内窥镜产业链调研
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大纲/内容
分类
成像原理
光学内窥镜
电子内窥镜
使用次数<br>
可重复使用内窥镜<br>
一次性内窥镜
产品结构
软性内窥镜<br>
硬性内窥镜
应用领域
消化内镜<br>
胃镜<br>
肠镜
呼吸内镜<br>
关节内镜<br>
鼻咽喉内镜<br>
脊柱内镜<br>
普通外科内镜<br>
泌尿外科内镜<br>
胸外科内镜<br>
妇科内镜
主流厂家
硬镜2022年市场
卡尔史托斯32%
奥林巴斯25%
迈瑞8%<br>
史塞克8%<br>
狼牌7%
软镜2022年市场
奥林巴斯60%<br>
富士14%
开立(国产)9%<br>
宾得8%
澳华(国产)5%<br>
上下游产业
硬镜
上游
内窥镜镜体<br>
图像系统(白光/荧光)<br>
光源
中游
进口厂商
国产厂商
下游
能量器械
超声刀、吻合器、电刀<br>
软镜
上游
内窥镜镜体(蛇骨结构)<br>
图像系统
光源
中游
进口厂商
国产厂商
下游
支架类
消化道支架、气道支架<br>
技术路线
光学
光学硬镜、半屈式内镜(1806年起)
1806年,德国医生Philip Bozzini在病人的肛门内插入一根硬管,借助于蜡烛的光亮,观察膀胱和直肠内部病变,这被认为是内窥镜发展史的开端。
1932年,德国人Schindler与Wolf成功研制出一种半屈式内镜,前端部分可在不同水平面弯曲34°。这种内镜由48个透镜组成光学系统,灯泡光亮度强,医生能清晰地观察图像。<br>
1960年,卡尔史托斯公司成功研发冷光源;1965年,卡尔史托斯公司研发推广HOPKINS柱状透镜技术,直至今天,硬性光学镜仍使用这一结构。
子主题
光纤
光纤内镜(1957年起)
1954年,光导纤维技术被发明,内窥镜实现了一大历史性突破,应用光纤传像的内镜登上舞台。
1964年,奥林巴斯将光纤内镜应用在胃照相机中,实时观察胃内状况。<br>
电子
CCD电子内镜(1983年起)
1983年,美国Welch Allyn公司成功研制微型图像传感器(charge coupled device, CCD)并应用在内窥镜中,宣告了电子内镜的诞生。随后,日本的富士、奥林巴斯等企业相继宣告电子内镜的成功研制。
从像素数量上看,光纤内镜的分辨率一般为2万像素,而应用CCD的电子镜分辨率一般是光纤内镜的20倍,这使得电子内镜的图像质量、细节信息、清晰程度都有了极大提升,基于内窥镜的诊疗技术开启了新的篇章。
上世纪70~90年代,全球超过半数的半导体在日本生产,全球前10大半导体公司中,日本一度独占6家,这使得日本的内镜企业极具发展优势。
CMOS电子内镜(1995年起)
1995年,几位华人留学生在硅谷创立豪威,这家企业实现了此后CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体,一种集成电路的设计工艺)技术对图像传感器市场的破局。在当时的工艺条件下,CMOS的成像质量相较CCD稍差,但却可以做到功耗和成本的极大降低。随着索尼、三星等传统半导体巨头的加入和CMOS生产工艺的精进,CMOS图像传感器的性能逐渐提高,在内窥镜中的应用研究也逐渐展开。与CCD相比,CMOS传感器具有成本低、集成度高、耗电量小等优点。
2019年,豪威被中国半导体企业韦尔股份收购。中国半导体行业紧抓CMOS的发展趋势,逐步扩大国产CMOS芯片在各细分市场的应用。CMOS技术的发展与成熟,不仅推动了内窥镜又一次的技术变革,也给了国产内窥镜企业良好的发展机遇。
荧光内镜
单4K CMOS荧光 <br>
(3+1)*2K CMOS荧光
<br>
4*2K CMOS荧光
国外厂家主流板卡套件<br>
原生双4K<br>
少数一流厂家方案
<br>
关键技术
光学技术
光学镜头
提供更大的视野角度、景深,减少图像琦变和失真具有变焦能力
目前国内企业已经具备高端镜头、做小光学零部件的设计能力,光学冷加工、注塑成型以及 3D 打印技术的发展也为国产光学内窥镜镜头加工提供了发展基础
光源<br>
高亮度 LED 照明由于其亮度高和能效低等优势,正在进一步取代命灯和卤素灯
国产公司如海泰新光已经开发出基于 RGB 三基色的 LED 内窥镜光源模组,取代气灯,且开发出输出 RGB 白光和红外激光的费光光源模组
光学成像技术<br>
新技术如自体荧光技术、窄带光谱成像技术以及荧光成像技术
软镜方面,开立推出了 VIST 光电复合染色成像技术,澳华推出了 cBI 分光统色技术使镜方面,国产荧光内镜公司也大量涌现。
硬件电子及图像处理算法<br>
图像处理芯片
内窥镜对图像传感量在感光性能、灵敏度、功耗、体积大小等多方面都有较高要求
CCD 时代,国产内窥镜一直受限于高端图像传感量芯片技术,在图像质量方面远不如国外品牌。目前随着 CMOS 图像传感技术的快速发展,其获得的图像质量与 CCD 图像传感器的差距逐渐缩小,并且具有易于生产加工、功耗低等优势,这-限制条件逐渐被打破,也加违了国产内窥镜企业的发展,
算法<br>
先进的算法可以提高内窥镜的图像质量并温调病变特征,进一步提高内窥镜诊断的准确率
软方面,开立推出了 SFI 聚港成像技术,澳华在新品 AQ-300 上应用了多尺结构增理算法、全新分光染色算法、自适应复合强化算法<br>
硬镜方面,迈瑞应用智能算法,智能调节亮度,使<br>国面无暗角,提高图像整体质量
材料和工艺<br>
镜体加工
内窥镜镜体包含数百个精密微小的光学、机械零部件,加工工艺难度极高
国产领军企业如开立、澳华、迈瑞、海泰新光,均具备了高性能内窥镜镜体精密结构设计与加工技术
装配工艺/材料特性<br>
内窥镜材料需具备生物相容性、耐腐蚀性。软镜镜体需具备良好的操纵性
目前国产内窥镜在使用寿命上还无法与进口内窥镜相比,需要通过进一步改进材料,优化设计来缩小差距
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