假如被"卡脖子",我们能造出CT吗?

假如被"卡脖子",我们能造出CT吗?
2023年03月14日 09:00 市场资讯

  来源:医工研习社

  导语

  “百科”系列第18篇&“行业分析”系列第27期,应邀请讨论一个可能大家都好奇的话题:假如被卡脖子,我们能造出CT吗?

  最近某读者向我们发出了“灵魂拷问”:假如我国被“卡脖子”了,我们能独立自主造出CT吗?能造出什么样的CT?

  这是一个很好的又很复杂的问题,我们尽量在不引起争议的前提下,基于对CT行业的了解,又一次一本正经的胡说八道。

  1

  何为“独立自主”?

  迄今,全球有GPSC(GE、飞利浦、西门子、佳能)四大CT整机厂商。与之相对应的是,我国有近20家CT整机厂商,且几乎每家企业都号称“独立自主”。那么,到底何为“独立自主”?

  从研发角度,“独立自主”包括“独立研发”和“自主研发”两种解读:

  1)独立研发,即“闭门造车”,无需企业自身以外的任何合作方及供应商参与。以CT为例,除球管、探测器及高压发生器等三大核心部件外,还涉及机架、主轴承、滑环、伺服电机、钢带及电源柜等重要部件,其涉及学科之多,供应链之广,任何企业都不可能独立完成。因此,从这个角度来说,没有CT企业是“独立研发”。

  2)自主研发,即自行主导,充分发动上下游产业链参与。继续以CT为例,部分整机厂商掌握了三大核心部件,其他向上游采购;部分整机厂商所有部件均为外部采购。无论采用哪种方式,自主研发≠从零开始自研,只要造出CT我们都可以称为“自主研发”。因此,从这个角度来说,所有CT企业都是“自主研发”。

  然而,很多时候“独立自主”其实是要上升到国家层面的。我们知道,全球只有德国、美国、荷兰、日本、中国等五个国家拥有“自主研发”CT的能力。

  如果从企业上升到国家,那么只有美国和德国拥有“独立研发”CT的能力,很遗憾没有中国,因为我们没有基本的CT产业链,即便我们拥有全球近30%的CT市场、拥有近20家CT企业,真正应了那句话:关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。

  2

  双输的“卡脖子”

  关于“卡脖子”,百度百科是这样解释的:中国目前仍存在多项关键核心技术,既有光刻机这样的重大装备,也有特殊性能轴承这样的关键零部件,还有操作系统等软件等,依然依赖发达国家,被称为“卡脖子”。从这个角度,医学影像设备领域的“卡脖子”是那些核心部件。

  由于过于习以为常,我们总以为CT很简单,其实在整个医学影像设备领域,CT和MRI的技术复杂度堪称“最难”,不接受任何反驳(PET/CT和PET/MR的根基是PET)。与MRI的“软硬均难”不同,CT的难点更多在于“硬件”。

  在X射线设备领域,最重要的核心部件都是高压发生器、球管、探测器。其中,普放很简单,基本就是由三大件堆砌而成;DSA较复杂,还需要极为精密的运动控制,这并不容易;而CT则是最难的。

  与普放和DSA相比,CT的高压发生器、球管、探测器难得多得多;除三大核心部件外,还有主轴承、滑环、高速电机等重要部件,接下来我们将看到一系列国际品牌(仅展示对外销售的企业,均公开可查):

  1)球管:Dunlee(荷兰)、Varex(美国);

  2)高压发生器:Spellman(美国)、Dunlee(荷兰);

  3)主轴承:Franke(德国)、KAYDON(美国);

  4)滑环:Moog GAT(美国)、Schleifring(德国)

  5)高速电机:Parker(美国)

  6)探测器:最复杂,涉及企业最多——闪烁体:Kyocera(日本)、Hitachi(日本);硅光电二极管:Hamamatsu(日本)、Detection Technology(芬兰);ASIC:AMS(奥地利)、ADI(美国)、TI(美国)。

  3

  差距与实力并存

  2019年5月,美国以“科技网络安全”为由,将华为及其70家附属公司列入出口管制的“实体清单”,拉开了美国对华为制裁的大幕。迄今,华为已经历了四轮制裁,且一次比一次更严重,不过华为依然在坚持。

  那么,假如国产CT经历了华为那种最极端的情况,我们还能造出CT吗?

  答:如果按照目前我们习以为常的高品质标准,那么不能,哪怕是16排CT;但假如我们愿意牺牲一点点品质,我们可以独立研发制造出16排CT,因为我们有自己的高压发生器、自己的球管、自己的探测器、自己主轴承、自己的滑环、自己的高速电机。考虑到有些企业就喜欢“低调”,我们不便一一列举。

  那64排CT呢?

  答:假如我们愿意再多牺牲一些些品质,我们也可以勉强独立制造出“紧凑型”64排CT,此时高压发生器、球管开始拖后腿了,尤其是CT球管。64排CT,可能是我们目前能做到的上限。

  那我们何时能独立制造高端CT?

  答:制造CT,或者说制造CT里的那些核心部件,当然需要很多科学家,但需要更多的匠人,因为CT的绝大部分核心技术本质上是“技术活”,当工艺水准达到了,我们就都有了。

  最后,我们以一个我们仍有巨大差距的案例和一个我们正在奋起直追的案例结束本文。

  先说坏消息:球管。

  由于其百亿市场容量,近年来我国涌现出十几个CT球管企业,尽管几乎每一家都在宣传其拥有核心技术,但球管品质依然不甚理想,截至目前所有国产CT仍标配当立和万睿视的球管。我们基本可以确认,球管正成为我国CT行业发展的最大的瓶颈。

  因为,CT球管是“技术活”的典型表现。以万睿视为例,其球管的灯丝、靶盘、轴承等重要部件多是外采,但其“组装”出来的球管品质就是不一样,这或许是国产CT球管企业需要思考的。

  再说好消息:探测器。

  因为材料和芯片一直都是我国科技发展的命门之一,导致探测器这种CT中最贵、最复杂的核心部件始终无法突破。不过,近几年的“卡脖子”攻关着实让我们出了一些成绩:

  在闪烁体(Scintillator)领域,因为明峰和奕瑞,我们拥有了Superlight和GOS两种高品质闪烁体;在硅光电二极管(Si Photo Diode,SPD)领域,因为芯晟捷创、锐芯微、尚飞光电、同源微,我们的SPD已日趋成熟;在ASIC领域,因为锐芯微、奕瑞、善思微,我们的ASIC也实现了CT商用。除分立元件外,国内探测器企业也开始提供高性价比探测器模块。

  尽管和最最顶尖的探测器有些差距,但我们确定已解决了CT探测器难题。或许您不信,但当64排CT卖出32排、甚至16排CT的价格时,请不要惊讶,这就是中国造CT探测器已成熟应用的最好证明。

  尽管仍远远不如国内的航天、汽车、家电、消费电子等等领域的发展,但可以确认的是,得益于近10年来我国CT行业的高速发展,国产CT早已不是我们曾经以为的“组装机”,更重要的是上下游产业链也已“小有所成”。

  你看,有时候发现并承认国家强大,并不是一件多么难的事儿。。。

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责任编辑:常福强

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