編者按：本文來自微信公眾號(hào) 星海情報(bào)局（ID：junwu2333），作者：星海老局，微新創(chuàng)想經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

經(jīng)濟(jì)學(xué)里有個(gè)概念叫“超額利潤”。

它指的是“公司的利潤超出為其所有者提供正常（市場均衡）資本回報(bào)的水平”——企業(yè)通過某些合法的方式賺到了在正常市場情況下賺不到的錢。

更簡單粗暴的解釋就是：合法割韭菜。

歐美的那些巨頭企業(yè)很多年來都在做著賺取“超額利潤”的事情——通過技術(shù)壟斷，開出更高的價(jià)格，從而賺到更多的錢。

但經(jīng)濟(jì)學(xué)又告訴我們，在競爭性的行業(yè)里，“超額利潤”是不可能持久的——因?yàn)榭倳?huì)有人盯著你的“超額利潤”，然后迅速對(duì)你進(jìn)行模仿、替代乃至超越。逐利的資本催動(dòng)各路人馬殺入各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，競爭無比激烈，最后把整個(gè)行業(yè)的利潤率都拉到一個(gè)較低的水平。

外在的表現(xiàn)就是：價(jià)格跳水，廠商只能賺點(diǎn)辛苦錢。

最近有個(gè)消息，挺令人振奮的：根據(jù)央視系列報(bào)道《生產(chǎn)線上的中國》，中國的核磁共振（MRI）技術(shù)成功突破了外國多年來的封鎖，國產(chǎn)核磁共振設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)并成功量產(chǎn)——這有望大幅度降低核磁共振設(shè)備的采購費(fèi)用和使用成本。

其實(shí)，中國核磁共振技術(shù)早就已經(jīng)開花結(jié)果了。

根據(jù)德邦證券的研究報(bào)告，2020年國內(nèi)新增的MRI設(shè)備里，上海聯(lián)影占比20.3%位居第一，老牌的西門子、GE位居二三名，分別占比17.6%和16.6%。

總的來說，其實(shí)MRI設(shè)備市場并不大——如今每年也不過百億左右的銷售額——而且基本上都是大城市的三甲醫(yī)院在購買。全國1651家三甲醫(yī)院每年大約會(huì)更新800多臺(tái)1.5T（中低端）的MRI設(shè)備，而全國10000多家二級(jí)醫(yī)院，每年也才更新1000臺(tái)左右同級(jí)別設(shè)備。較為高級(jí)的3.0T設(shè)備，更是三甲醫(yī)院的專屬。

由此可見，MRI設(shè)備長期都是一種高端的、稀缺的醫(yī)療資源，雖然數(shù)量不多，但作為一種醫(yī)療影像設(shè)備，它的成本和普及卻很大程度上影響了我們將會(huì)得到何等水平的醫(yī)療服務(wù)。

目前中國的MRI設(shè)備增長率約為10.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球同期的水平。在國內(nèi)廠商的努力下，我們不斷在突破核心技術(shù)，漸漸摸索出了屬于我們自己的MRI設(shè)備研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造體系。國內(nèi)的頭部企業(yè)上海聯(lián)影已經(jīng)牢牢占據(jù)了新增裝機(jī)量的第一名，而且做到了關(guān)鍵部件100%自研。

顯然，我們的“工業(yè)皇冠寶石全自動(dòng)采摘器”又啟動(dòng)了。

資料來源：德邦證券研究院

今天，我們就來好好聊一下“磁共振儀”這種大家都聽過但是卻不是很熟悉的高端醫(yī)療設(shè)備。

01 核磁共振的原理

先了解一下MRI設(shè)備的原理。

從醫(yī)院科室的分類來看，核磁共振和X光、CT一樣都屬于影像科的內(nèi)容。自從倫琴大神發(fā)現(xiàn)X射線并給自己老婆的手來了一張照片之后，醫(yī)療影像學(xué)就開始了它的發(fā)展。

后來幾十年時(shí)間里，隨著核物理研究的深入，越來越多基于核物理的技術(shù)開始被用于醫(yī)學(xué)——計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）和磁共振成像（MRI）便是這種擴(kuò)散的結(jié)果。

磁共振的理論基礎(chǔ)是原子自身固有的振動(dòng)和磁性。

因?yàn)槊總€(gè)原子外面都有電子環(huán)繞，所以每個(gè)原子都會(huì)對(duì)磁場有反應(yīng)——而人體70%都是水分，而水分子內(nèi)含有氫原子，所以MRI就是利用氫原子來進(jìn)行成像。

正常情況下，人體是不體現(xiàn)磁性的——因?yàn)轶w內(nèi)氫原子的運(yùn)動(dòng)毫無規(guī)律可言，各個(gè)方向上的磁性互相抵消了。

但是，當(dāng)我們把人體放入一個(gè)極強(qiáng)的磁場內(nèi)的時(shí)候，雖然氫原子依舊運(yùn)動(dòng)不停，但由于外界存在強(qiáng)磁場，人體內(nèi)氫原子的方向便會(huì)和外界磁場一致，人體也開始有磁性了。

此時(shí)，如果對(duì)人體射出一束有特定頻率的射頻脈沖，那么和這個(gè)脈沖同頻的氫原子就會(huì)開始共振。而一旦開始共振，它的振動(dòng)和方向就會(huì)和周圍其他的氫原子的表現(xiàn)產(chǎn)生差異。

當(dāng)我們停止脈沖，這個(gè)頻率的氫原子則會(huì)漸漸返回和其他氫原子一樣的狀態(tài)。

有變化，就能被偵測到，就能根據(jù)偵測到的信號(hào)處理成圖像。

這，就是MRI設(shè)備的大致原理。

理論清楚了，接下來就是工程學(xué)問題了。

02 MRI設(shè)備供應(yīng)鏈和國產(chǎn)化

根據(jù)原理，造一臺(tái)MRI設(shè)備，我們要有一個(gè)足夠強(qiáng)悍的磁場。

盡管地球本身就是個(gè)強(qiáng)大的磁場，但它的強(qiáng)度完全不夠，不足以讓人體內(nèi)的氫原子趨于同一個(gè)方向。甚至工業(yè)級(jí)的電磁鐵也都完全不足以完成任務(wù)。實(shí)際上，如今主流的MRI設(shè)備的場強(qiáng)可以達(dá)到1.5T～3T，大約是地球磁場的30萬倍，是普通冰箱貼磁鐵場強(qiáng)的3萬倍——在特殊科研項(xiàng)目下，場強(qiáng)甚至可以達(dá)到恐怖的20T。

場強(qiáng)越高，就有條件形成越好的成像質(zhì)量。

但問題接踵而來，常規(guī)的線圈也只就能制造出0.5T左右的場強(qiáng)，最高也就1T不能再多了。再往上走，由于導(dǎo)線材料自身電阻的存在，澎湃的電流就會(huì)讓線圈產(chǎn)生巨大到足以融化金屬的熱量。

因此，對(duì)“超導(dǎo)材料”的需求便出現(xiàn)了：超導(dǎo)材料在特定溫度下電阻為0，即便施加再強(qiáng)的電流也不會(huì)發(fā)熱——當(dāng)今主流的MRI設(shè)備均為超導(dǎo)或者混合型號(hào)。

超導(dǎo)體且有強(qiáng)大場強(qiáng)……這么牛的磁體當(dāng)然不是隨隨便便什么企業(yè)都能造出來的。

在國際市場上，“GPS”壟斷了MRI磁體的供應(yīng)：G是美國GE，P是荷蘭飛利浦，S是德國西門子。為什么能壟斷呢？因?yàn)檫@幾家有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能造出高級(jí)產(chǎn)品唄。

舉個(gè)例子來說吧，常規(guī)MRI設(shè)備里3T場強(qiáng)就算是比較不錯(cuò)的了，但西門子和GE的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到了7T——場強(qiáng)越高，畫質(zhì)越好，越能幫助診斷，3T設(shè)備發(fā)現(xiàn)不了的病情，5T設(shè)備就可以輕松識(shí)別。

這可是要命的優(yōu)勢(shì)！

而我們現(xiàn)在很多醫(yī)院還停留在1.5T，甚至就在幾年前，我們的3T設(shè)備都100%依賴進(jìn)口。以2020年的數(shù)據(jù)來看，全國MRI設(shè)備里61.4%都是1.5T的設(shè)備，3.0T的只有25%。

根據(jù)德邦證券研究院的分析，在2030年之前，國內(nèi)MRI設(shè)備的格局將會(huì)發(fā)生較大變化。1.5T的比重將下降至60%以下，3.0T則會(huì)快速上漲到40%的比重，3.0T以上設(shè)備的比重也有望超過5%。

最近幾年，國產(chǎn)磁體也已經(jīng)支棱起來了。在國內(nèi)技術(shù)專家和企業(yè)的努力下，3.0T的MRI設(shè)備我們已經(jīng)非常成熟。根據(jù)最新的消息，聯(lián)影的5T級(jí)MRI設(shè)備也已經(jīng)開始部署了。

只是，雖然磁體成本占比很大，只是這也只是MRI設(shè)備的第一關(guān)。因?yàn)榇朋w技術(shù)不是強(qiáng)度大就萬事大吉的，醫(yī)療設(shè)備是一個(gè)非常卷的行業(yè)，全世界無數(shù)科研人員都在努力提高這個(gè)行業(yè)的技術(shù)門檻——還記得之前說的“超導(dǎo)”么，MRI需要在超導(dǎo)情況下工作，而維持超導(dǎo)狀態(tài)的必需品則是液氦，一臺(tái)傳統(tǒng)的MRI設(shè)備需要灌注1000L～1500L的液氦來維持線圈的超導(dǎo)狀態(tài)。

眾所周知，氦氣是一種非常稀缺的工業(yè)氣體。所以如今MRI設(shè)備廠商很重要的一個(gè)趨勢(shì)就是減少對(duì)液氦的依賴，真空密封、回收循環(huán)都是老技術(shù)了，現(xiàn)在如飛利浦、GE這些巨頭研究的都是“零液氦”——飛利浦的新產(chǎn)品現(xiàn)在只需要7L液氦就可以運(yùn)轉(zhuǎn)了。

國內(nèi)廠商當(dāng)然也不會(huì)忽視這樣的趨勢(shì)，萬東醫(yī)療已經(jīng)推出了1.5T場強(qiáng)的無液氦超導(dǎo)MRI設(shè)備，目前正在研究更高場強(qiáng)的無液氦超導(dǎo)MRI產(chǎn)品。

當(dāng)我們有能力維持強(qiáng)磁場之后，下一步就是發(fā)射脈沖然后根據(jù)信號(hào)來生成圖像了。

這里就需要引入一種新的零部件——梯度系統(tǒng)。

MRI設(shè)備的主磁體提供的是一個(gè)非常均勻的強(qiáng)大磁場，這時(shí)候射一個(gè)脈沖上去，全身的氫原子都會(huì)一起共振，這就沒有意義了。所以我們必須讓不同部位的氫原子有不同的共振頻率，才能具體細(xì)致地去用MRI設(shè)備觀察人體。

所謂的“梯度系統(tǒng)”就是用來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的——三個(gè)梯度線圈分別為相位編碼梯度場（Gy）、頻率編碼梯度場（Gx）、層面選擇梯度場（Gz），三者聯(lián)合使用，可以讓人體從上到下或者從左到右處于不同的共振頻率中，這就讓醫(yī)生們可以精確地去查看某個(gè)部位的情況。

梯度系統(tǒng)的性能主要就看兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是最大的梯度場強(qiáng)，一個(gè)是最大梯度切換率。在實(shí)際運(yùn)用中，兩個(gè)指標(biāo)是互相影響的，決定了MRI系統(tǒng)的成像速度和精度。

在這個(gè)領(lǐng)域里，國內(nèi)的發(fā)展非常迅猛——2021年，聯(lián)影醫(yī)療推出了一款3.5MW功率的梯度功率放大器，成功達(dá)到了全球最高水平——GE和西門子的同類產(chǎn)品目前還在2MW左右，GE對(duì)外出售的產(chǎn)品只有1MW。

由此可見，MRI設(shè)備最重要的兩個(gè)子系統(tǒng)：磁體和梯度系統(tǒng)我們都已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代——雖然相比起國外最頂級(jí)的產(chǎn)品還有一定距離，但已經(jīng)不再是“代差”或者“100%依賴進(jìn)口”的情況了。

至于其余的子系統(tǒng)，由于技術(shù)難度不算太高，早就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比較高的國產(chǎn)化水平。

因此，中國MRI設(shè)備的國產(chǎn)化并不是“組裝”了一大堆進(jìn)口零部件，而是核心部件完全自主研發(fā)的那種國產(chǎn)化。

03 MRI國產(chǎn)化的意義

不知道大家有沒有見過北京某些大型醫(yī)院里的那些外地病人和家屬。述了北京某知名醫(yī)院門口的“盛況”——凌晨三點(diǎn)天不亮就有大量的人在醫(yī)院門口排隊(duì)掛號(hào)了，其中絕大多數(shù)都是從外地趕來北京看病的病人和家屬。

誰都知道出門看病不容易，誰都想在自己家門口就能看上病，為什么他們要跑這么遠(yuǎn)呢？因?yàn)榈胤结t(yī)院根本沒有足夠的設(shè)備、技術(shù)、人才來治療他們?cè)庥龅募膊　?/p>

而阻礙地方醫(yī)院醫(yī)療水平提升的很大一個(gè)因素就是裝備落后——基層醫(yī)院承擔(dān)的任務(wù)依舊是治療常見病和急救，因此也就沒有動(dòng)力采購高端設(shè)備，主打一個(gè)“夠用就行”，價(jià)格是最敏感的問題。

但問題是，基層醫(yī)院眼里的“夠用”針對(duì)的是常見病，一旦遇到大病、危重病，這些低端設(shè)備就“不夠用”了。

MRI設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的意義，在于它極大程度降低了成本——原價(jià)3000萬元的進(jìn)口設(shè)備，如今國產(chǎn)替代品只要不到300萬，降幅高達(dá)92%。

目前來看，3.0T的MRI設(shè)備是最主要的增長點(diǎn)。從80年代開始出現(xiàn)MRI設(shè)備來算，全球到現(xiàn)在也就只有50000多臺(tái)，中國占了其中的五分之一，大約是10000多臺(tái)。

但由于中國人口基數(shù)大，我們的保有率實(shí)際上并不好看。日本、美國每百萬人口分別擁有55.2臺(tái)和40.4臺(tái)MRI設(shè)備，而我們每百萬人僅擁有9.7臺(tái)。

不僅是MRI，其實(shí)其他的高端醫(yī)療設(shè)備，我國的人均數(shù)字都不是很好看。

這種物質(zhì)上的不足，導(dǎo)致了我們很多時(shí)候需要忍受看病難的問題。

便宜的國產(chǎn)化MRI設(shè)備，就是解決這個(gè)問題的好辦法。

便宜了，意味著更多的醫(yī)院就能配得起MRI設(shè)備了。實(shí)際上，2020年的時(shí)候，全中國也只有1萬多臺(tái)MRI設(shè)備——一旦MRI設(shè)備大幅度降價(jià)，那么縣城醫(yī)院也有能力裝備，很多疾病就不需要跑到省城、大城市的醫(yī)院就可以診斷了。而且成本下跌也意味著MRI的費(fèi)用會(huì)下調(diào)——以前做一次MRI要上千元，未來這個(gè)價(jià)格可能會(huì)下降到百元級(jí)。

值得我們欣喜的是，如今中國廣大的縣級(jí)醫(yī)院已經(jīng)迎來了一輪“基建狂潮”。

今年3月21日，國家衛(wèi)健委發(fā)布了大型醫(yī)用設(shè)備配置許可管理目錄（2023年）通知（國衛(wèi)財(cái)務(wù)發(fā)〔2023〕7號(hào)）。通知明確，64排及以上X線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）、1.5T及以上磁共振成像系統(tǒng)(MR)調(diào)出管理品目——高端CT機(jī)和高端MRI設(shè)備不再屬于管理品目，這意味著，今后醫(yī)院購置CT和MR不要配置證了。

過去，MRI是金貴的高端產(chǎn)品，是需要上級(jí)審批發(fā)證才能購買的高精尖設(shè)備。

現(xiàn)在，MRI已經(jīng)可以大規(guī)模部署了，不再是那么寶貴的東西了。

這對(duì)于基層醫(yī)院來說，是一個(gè)巨大的利好消息。

實(shí)際上，在管理品目調(diào)整之后不久，各地縣級(jí)醫(yī)院的采購支出開始暴漲，開始采購起了原先基本上不存在的無創(chuàng)呼吸機(jī)、3.0T核磁共振設(shè)備、超高端螺旋CT等等設(shè)備——并且明確要求僅限于國產(chǎn)品牌，不允許進(jìn)口設(shè)備參與采購。

除此之外，基層醫(yī)院的醫(yī)療診斷的水平也可以得到強(qiáng)化——相比起使用X射線的胸片和CT，MRI使用的是強(qiáng)磁場，沒有對(duì)人體有害的電離輻射，因此對(duì)人體的傷害要小得多，而它的成像質(zhì)量卻遠(yuǎn)優(yōu)于CT和胸片。

這也就意味著，MRI的國產(chǎn)化會(huì)極大程度提高醫(yī)療服務(wù)的性價(jià)比，花不太多的錢就可以體驗(yàn)到更高端的醫(yī)療服務(wù)。

星海情報(bào)局-精選代表作

《十四億中國人，拒絕“卡脖子”》

《淄博燒烤的“千層套路”：論中國地方政府有多會(huì)玩？》

《卷也沒用的618：消費(fèi)主義的泡沫破裂得挺安詳》

《中國燃?xì)廨啓C(jī)有“心臟病”問題嗎？》

本文為專欄作者授權(quán)微新創(chuàng)想發(fā)表，版權(quán)歸原作者所有。文章系作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表微新創(chuàng)想立場，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。如有任何疑問，請(qǐng)聯(lián)系http://www.i0562.net/。