数字化X线探测器“十四五”发展战略-中国数字化X线探测器市场专项调研及投资前景可行性预测报告.docx

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1、数字化X线探测器“十四五”发展战略-中国数字化X线探测器市场专项调研及投资前景可行性预测报告中金企信绿）国际信息咨询柳艮公司为瞒统计局涉外演许可单位&AAA企业信用认证&IS09001质量侬系认证单位.经过9钿发展建立起了政府部门、行会协会科册院所、调查公司三位FS三应持平台。专业提供行业报卷磔报吉、专项磔、项目可行性报吉、商业计划书、则报告等,运营平台中国国统调孤吉网（WWW）&国统研剂S告网（WWW.切zjqx.Com）&中金企信市场咨询网（WWW）.中金企信机构愿景：打造全球专业的咨询服务品牌中金企信机构使命：助挺业成长，创造核心价值中金企信机构价值观：客户至上，出色的专业能力，切领解决

2、路径，务建职业精神.中金企信（北京）国际信息咨询有限公司-国统WWW2020年中国数字化X线探测器市场发展态势监测调研分析及发展潜力预测研究X线探测器制造业属于高端装备制造行业，为技术密集型行业，涉及物理学、光学、微电子学、材料学、临床医学、软件学等多种科学技术及工程领域学科知识，具有研发投入大、研发周期长、研发风险高等特点。随着数字化X摄影技术的进步，数字化X线探测器的成像质量不断提高、成像速度不断加快、辐射剂量不断降低，得到世界各国的临床机构和影像学专家认可，以探测器为核心部件的X线机广泛应用于医疗和工业各个领域。据中金企信国际咨询统计，2018年全球数字化X线探测器的市场规模约为17.3

3、亿美金，其中医疗用产品市场份额约占74%,工业安防产品贡献了余下的市场。预计至2024年，全球数字化X线探测器的市场规模将达到24.5亿美金3。数字化X线探测器的应用范围非常广泛，涉及医疗、工业无损检测及安防检查等不同领域；按照工作模式又可分为静态及动态产品。不同场景下对数字化X线探测器的需求差异巨大，需要多种技术予以满足，公司通过近10年的发展，逐渐掌握传感器设计和制程技术、闪烁材料及封装工艺技术、读出芯片及低噪声电子技术、X光智能探测及获取技术及探测器物理研究和医学图像算法技术等主要核心技术。从技术发展趋势看，数字化X线探测器朝着更灵敏、更低噪声的方向发展，同时CMOS、IGZo及柔性基板

4、等技术也是业内的研发方向；从客户需求看，数字化X线探测器朝着低辐射剂量、实时快速成像、锥束CT成像和3D渲染、轻薄便携及智能化等方向发展。进入行业的主要技术壁垒：数字化X线探测器是典型的高科技产品，属于高端制造行业。数字化X线探测器作为整机的核心部件，其产品质量及性能起到决定作用。X线探测器产品研发周期通常较长，企业需经过多年的研发积累逐步形成核心技术及工艺，新进入者很难在短期掌握关键技术，生产出符合市场需求的产品。进入行业的主要技术壁垒如下：TFTSENSOR的设计难：TFTSENSOR为采用非晶硅、IGZO及柔性基板技术路WWW线的数字化X线探测器的核心部件,主要通过TFT-1.CD的显示

5、面板产线进行生产0但T11SENS0R在设计上与TH-1.CD存在很大差异，且对TFT器件的要求远高于TH-1.CDoT11SENSOR需要装有PIN结构的光电二极管，该光电二极管的反向漏电流要求保持在10T5安培左右，以降低散弹噪声及漏电流对有效信号的影响，同时光电转换效率需要达到65%以上，以提高图像质量和降低X线剂量，而TFT-1.CD并不需要pin结构的光电二极管；Tftsensor保持像素信号时需要关态电流足够小，TFT-1.CD关态电流一般要求为IoT2安培，而TFTSENSOR要求为10-14安培；Tftsensor读取像素信号需要开态电阻足够低，阻值要求小于TFT-1.CD的2

6、-5倍。国外厂商在TFTSENSoR上的技术发展多年，并曾对国内形成垄断。新进入者需要体系化完善相关设计技术，并研发设计数字化X线探测器所需要的多层掩膜版，并最终完成量产级别产品的设计。TFTSENSoR的量产难：Tftsensor的量产不仅需要业内厂商具有自主知识产权，还需要业内厂商与面板厂通力配合，在满足传感器设计要求的前提下结合生产工艺不断进行调试。Tftsensor需要io道左右的光罩才能完成,而tft-lcd一般只需要5道左右，量产过程中产品良率控制难度较大。同时，面板厂主要聚焦于基于TFT-1.CD工艺的显示面板的研发、生产和销售，产品大多涉及手机、笔记本电脑、电视等消费电子类产品

7、，缺乏聚焦医疗产品的研发工艺团队。因此，全球范围内同时具有TFTSENSoR自主知识产权、并完善TFTSENSOR的供应链，使之具备量产能力的厂商数量非常有限。闪烁体的量产难：闪烁体是将X光转换为可见光的关键材料，闪烁体原材料性能和闪烁体制备工艺对光转化率、余辉、空间分辨率等性能有着至关重要的影响，闪烁体生产工艺门槛较高，且量产良率控制难度较大。因此，大部分业内厂商通过外购方式获取闪烁体，自建闪烁体镀膜及封装产线的厂家数量较为有限。同时，闪烁体生产所需要的镀膜设备和封装设备均是定制设备，无成熟的商业标准产品，新进入者需与设备公司合作研发，不断迭代工艺技术，并最终使镀膜和封装技术达到可量产程度。

8、NIoZOJZIXBZWWW多学科交叉运用及影像链集成要求高：数字化X线探测器行业作为将精密机械制造业与材料工程、电子信息技术和现代医学影像等技术相结合的高新技术行业，综合了物理学、电子学、材料学和临床医学、软件学等多种学科，与传统制造业相比具有更高的技术含量。同时，数字化X线探测器的影像链要求原始影像满足多种指标，且最终输出图像可完美校正自身各种物理伪影，对从探测器设计到系统软件的编程整个影像链集成要求极高。新进入者需要系统性的构建研发、中试和验证体系，基于长时间的研发和生产实践，积累相关专利技术和技术诀窍。医疗用数字化X线探测器的发展情况：2018年，医疗用数字化X线探测器的市场规模约为1

9、2.9亿美金，预计至2024年将达到16.7亿美金4,作为X射线整机的核心部件，其发展趋势需始终契合终端的临床应用需求。目前，静态数字化X线探测器主流应用场景为静态拍片诊断，主要用于数字化X线摄影系统(DR)和数字化乳腺X射线摄影系统(FFDM)。由于静态拍片诊断为各级医院门诊量最多的X射线类项目，终端需求始终存在，因此探测器静态的工作方式亦将长期存在。动态数字化X线探测器主流应用场景为动态影像诊断、术中透视成像及治疗辅助定位，主要用于数字胃肠机(DRF).数字减影血管造影系统(DSA).C型臂X射线机(C-Arm).齿科CBCT及放射性治疗的相关设备。由于上述场景为动态本来就是唯一的方向，不

10、存在技术从静态迭代至动态的情形。近年来，为了满足国内基层医院对X光透视的需求，国内部分厂家推出了动态DR。从系统构成来看，该产品在使用非晶硅探测器技术的静态DR基础上集成了胃肠机等动态功能；相较于静态DR,动态DR除了需将探测器从静态更换到动态外，高压发生器、球管、机架、软件等组件也需适配动态，系统成本有所增加，整机销售价格也相应提高。目前，产品功能升级带来的合理价格提升在一定程度上被市场所接受，并在国内获得了一定的市场增量，但满足基本临床需求、价格较低的静态DR产品还会继续存在，不会被完全替代。从行业发展趋势来看，GE医疗、飞利浦、西门子等业内顶尖X射线整机厂商目前并无动态DR的开发计划，在

11、DR领域均专注于开发更轻薄便携、高清晰度的静态数字化X线探测器用于新NIoZOJZIXBZWWW一代DR；同时在胃肠应用方面，上述厂商仍采用性能较好且更适用于临床应用的动态设备一数字胃肠机(DRF)0在静态领域，公司不仅契合行业的发展趋势，大力发展性能更优的无线静态探测器；在动态领域，公司也掌握了动态探测器的技术难点，不仅针对国内动态DR推出了相应的产品，还推出了一系列不同尺寸、形态和应用场景的高端产品，做到了市场的广泛覆盖。此外，公司是国内布局最早、市场份额领先的动态数字化X线探测器厂商，是国内动态领域标准的起草者：公司为医用动态数字化X射线影像探测器YY/T0934标准的起草单位暨第一作者

12、，为透视摄影X射线机通用技术要求YY/T0742标准的制定者之一，并在报告期内承担了多项国家科技部及上海市级的动态数字化X线探测器重大研发项目。(1)静态及动态数字化X线探测器的主要特点及发展趋势：静态、动态数字化X线探测器的底层技术原理及架构无本质差异，其区别主要为因临床需求的不同而导致在TFTSENSOR设计、X线系统以及与病患交互上的指标有较大差异。以TFTSENSoR像素的版图设计为例，在其他条件相同的情况下，探测器的分辨率、采集速度和感光效率三者在物理原理上相互制衡、此消彼长。静态数字化X线探测器更侧重分辨率和感光效率，而动态探测器更侧重采集速度和感光效率。静态数字化X线探测器一般采

13、用较为低速的间歇工作方式，并在结构上强调轻量化、便携化和防水耐摔性能；图像性能上强调单帧大动态范围，并致力于在临床剂量可接受的情况下尽量提高分辨率。因此，静态数字化X线探测器的设计思路为牺牲采集速度换取更大的像素内感光面积从而提高图像信噪比，所以目前主流产品的像素尺寸为139um以下，领先厂商可达到100Uln左右的水平。静态数字化X线探测器未来的发展趋势将更加强调轻薄便携、高清晰度及智能化，且未来主流通讯方式将是无线通讯。鉴于动态数字化X线探测器的应用场景，探测器需要适应高速连续工作，强调长时间工作下极高的稳定性和可靠性；图像性能上强调高通量、低延时的实时图像处理，以及在低剂量下达到极高的信

14、噪比。因此，动态产品需要设置多种模式以匹配动态范围和信噪比，并且切换时间极短；同时，产品致力于在分辨率可WWW接受的情况下尽量降低临床剂量，以降低患者及施术者的辐射损伤，并同时实现极小的残影消除时间。因此，动态数字化X线探测器的设计思路为牺牲一定的分辨率来换取更快的采集速度和更高的感光效率，所以目前主流产品的像素尺寸为150Um以上。由于动态数字化X线探测器对传输稳定性的优先级高于便携性，其主流通讯方式将仍是有线通讯。综上所述，静态、动态数字化X线探测器是针对不同终端使用场景下的数字化X线探测器产品。根据终端使用场景，两种探测器侧重点有较大差异，在工作模式、设计思路、参数设置上亦有不同。鉴于上

15、述原因，将动态产品应用于主流的静态拍片场景并不是行业目前的发展趋势。此外，据统计，2018年全球静态数字化X线探测器的市场份额约为65%,预计至2024年该比例将仍稳定在62%以上5,静态、动态数字化X线探测器在3-5年内仍将有各自特定的终端场景，共同发展，二者不构成替代关系。目前，CMOS探测器的材料性能为非晶硅探测器的千倍数量级，己可同时满足动态、静态产品的要求，但局限于小尺寸，且成本较为高昂；对于大面积探测器，目前IGZO探测器的材料性能为非晶硅的十倍数量级，仍与静态产品的要求有较大差距。因此，当下市面上的产品都在动态、静态的性能上有所取舍，仍无法开发出完全统一的设计。未来，若数字化X线探测器所需的基础半导体材料和射线转化材料上有突破性的创新，能够弱化分辨率、采集速度和感光效率的制衡关系，使得探测器可兼顾静态模式下分辨率、动态模式下采集速度的要求，并通过生产工艺和技术的不断迭代升级持续提高良率、降低成本，静态、动态探测器的界限可能会逐渐模