據統計,2021年中國和全球的CT市場規模分別約21億美元和64億美元;與此同時,中國和全球CT累計保有量分別為4.76萬臺和近50萬臺。兩組數字的背后,蘊藏著兩件事:

從整機角度,中國早已成為全球最大的CT市場之一,超過美國是遲早的。這解釋了,為什么全球所有知名醫學影像設備企業都在積極推進中國本土化。

從核心部件角度,從全球范圍內,平均每臺CT每2-4年更換一次球管;在中國,平均每臺CT僅1-2年就會更換一次球管。這意味,全球每年需要約20萬支CT球管。

有趣的是,盡管這是一個1000億規模的剛需市場,但由于其極高的高技術門檻,能坐上CT球管牌桌的寥寥無幾,Dunlee正是其中的佼佼者,而助力其成為行業領導者的則是其改變世界的液態金屬軸承球管技術。

1.從LMB到CoolGlide

1989年,為進一步提高CT球管的可靠性和散熱率,Dunlee德國漢堡研發團隊創新性發明了液態金屬軸承技術,對CT、DSA等高端X射線設備的性能和易用性產生了巨大影響。即便是站在上帝視角,回首X射線管進化的125年歷程,液態金屬軸承技術都是最特殊的那一個,因為他帶來的不僅是性能的提升,更革命性的改變了球管標準。

里程碑:液態金屬軸承(LMB)

傳統的滾珠軸承(Ball Bearing)球管,是以滾珠作為轉動支撐,但滾珠受熱會變形,磨損也變形;并且,滾珠外層的固體潤滑層(鉛或銀)在磨損和受熱過程中會消耗或蒸散,其轉速越快,噪音越大,磨損越嚴重。因此,很多球管故障并不是燈絲斷了,而是陽極卡死,或者轉速不達標,導致無法曝光。高溫和高速運轉是滾珠軸承球管的最大殺手。這就是為什么越高端的CT,越少見使用滾珠軸承球管。

Dunlee發明的液態金屬軸承 (Liquid Metal Bearing, LMB)球管,解決了機械滾珠軸承球管的磨損和噪聲問題,提高了球管的可靠性,延長了使用壽命,從而帶來性能的飛躍。

滾珠軸承和液態金屬軸承

所謂液態金屬,指的是常溫下是液體的低熔點金屬。比如,被譽為“電子工業脊梁”的鎵,其合金(如GaInSn)便是一種液態金屬。而液態金屬軸承球管,就是指其軸承內部的傳動裝置從滾珠變成鎵類液態金屬,從滾動軸承變成滑動軸承。

無論從技術邏輯還是實際應用,都證明液態金屬軸承球管的優勢十分明顯:

滾珠軸承球管運行過程中,其軸承的滾珠和滾道表面的潤滑層被磨損,形成鋼與鋼接觸,過熱或過多磨損可能會導致軸承粘連或卡死。而液態金屬軸承球管運行時則完全不會如此,因其中心軸和套筒不直接接觸,而是在液態金屬薄膜上滑動,運行過程中幾乎沒有磨損。此外,其噪音、振動也比滾珠軸承球管少很多。

由于其零磨損、零震動帶來的高可靠性,理論上液態金屬軸承的壽命應該是無限長的,實際上液態金屬軸承的使用壽命也可達到滾珠軸承的數倍,目前已成為行業共識。

威力加強版:透心涼(CoolGlide)

由于液態金屬軸承技術的先天技術優勢,各CT球管制造商紛紛跟進,導致近年來該技術特別火,不過這屬于第一代液態金屬軸承球管,僅解決了磨損、靜音等問題,而其散熱方式依然是傳統的陽極靶熱輻射。

面對類似我國三級醫院這種海量的高功率CT檢查時,仍然需要球管冷卻等待時間。因此,為保證高通量檢查,必須要提高球管的散熱效率,即提高其等效熱容量。

滾珠軸承球管和Dunlee CoolGlide球管

基于此,Dunlee改進了其第一代技術,推出了升級版液態金屬軸承技術:CoolGlide,將水通過軸承軸內的冷卻通道引導至陽極,大幅提高了球管的冷卻能力。比如,Dunlee高端球管CT8000,由于采用了CoolGlide技術,其等效熱容量高達30MHU,完全滿足更高通量檢查需求。

眾所周知,水的散熱效率比油高得多,Dunlee的這種陽極直接水冷方式,盡管聽起來非常合理,但其實技術難度非常大,需要單極高壓和雙液態金屬軸承兩項技術來支撐,這也帶來了新的優勢:

單極高壓

不同于傳統的±70V高壓,單極高壓是將球管陽極和管殼接地,陰極接負高壓(-140KV)。金屬殼接地可以捕獲雜散電子,減少無用輻射,提高了圖像質量;此外,還進一步提高球管的冷卻效率,加大球管的最大可承受機架轉速,還可以把球管做的更小。

雙液態金屬軸承

傳統滾珠軸承球管的軸承間隙大,高速運行時不夠穩定,容易造成球管打火,會導致X射線輸出暫時丟失,甚至可能需要重新掃描患者;Dunlee的CoolGlide球管創造性集成了兩根液態金屬軸承,將球管由懸臂梁改為支撐梁,陽極靶有位于一側變成居中。雙軸承架構被證明是卓越的,使球管即便高速運行也很穩定,也帶來了極低的球管打火故障率。根據長期測試數據,Dunlee CoolGlide球管掃描中斷打火發生的概率是3年內小于1次。

這就是Dunlee的CoolGlide技術,融合液態金屬軸承、陽極直接水冷、單極高壓、雙液態金屬軸承等多項CT球管領域的高端技術,更低的磨損和震動,更強的冷卻能力,更少的無用輻射,更低的球管打火故障率,更長的使用壽命。

根據發表于《RADIOLOGIC TECHNOLOGY》的一項研究“CT X-ray tube lifetime Analysis: A Mear study”,Dunlee的CoolGlide球管的平均使用壽命是滾珠軸承球管的3倍。

10年內平均使用滾珠軸承球管和CoolGlide球管數量對比

憑借高可靠性、高散熱率、低磨損率的表現,Dunlee CoolGlide成為長壽球管的代名詞,成為了中高端CT的標配,也成就了Dunlee,奠定了其球管引領者身份。

如今,Dunlee的CoolGlide球管已成為業界標桿,累積向全球交付超過10萬支,在保證CT高性能、高效率運轉的同時進一步提升患者體驗,降低了CT運行成本,實現了醫療機構和整機廠商的雙贏。

2.從技術狂人到行業領導

得益于我國巨大的內需市場,我國早已成為全球第二大醫學影像設備市場,如今還成為全球第一大CT市場;得益于完整的現代工業體系,我國也涌現了一大批CT、MRI等醫療影像設備整機制造商;得益于中國CT行業的發展,Dunlee也成功轉型為全球最大的OEM解決方案提供商之一。

在替代球管領域, Dunlee早在1998年便以業界第一款1.0MHU CT替代球管奠定了其在全球CT替換球管市場的地位。目前,Dunlee也是唯一可以提供液態金屬軸承替代球管的獨立制造商。 此外,Dunlee的REEVO系列、DA 200系列、DA 165系列、DA 135系列等替代球管覆蓋不同檔次需求,為醫療機構提供更多選擇,以降低CT維護成本。

以GE替代球管為例,目前Dunlee替代球管已覆蓋80-90% 的GE CT,包括用于Revolution evo和 Optima CT660的液態金屬軸承球管,憑借高性價比和長壽命,獲得用戶認可。

在OEM整機領域,我國所有CT整機廠商都在用Dunlee的CT球管或整機解決方案,涵蓋從面向入門級CT的CTR1700 系列到中高端CT標配的CTR2100/CTR2200系列;此外,還根據客戶需求,量身定制了CT3000、CT4000、T6000、CT8000系列,助力整機廠商加快新品上市步伐。

以Dunlee頂級CT解決方案Xpert-CT8000系列為例,提供了經大量集成測試驗證完美匹配的一攬子解決方案,涵蓋100kW單極高壓發生器、30MHU等效熱容量液態金屬軸承球管、16cm寬體探測器、3D防散射準直(ASG)等目前業界最先進的硬件。

當立頂級CT解決方案:Xpert-CT8000系列

3.從布局全影像鏈到深耕中國

在深耕球管之余,Dunlee還成為了全球最大的醫學影像關鍵零部件供應商之一,并在全球建立六大研發和制造中心:1)德國漢堡(球管和高壓發生器);2)以色列海法(CT探測器);3)中國蘇州(球管和高壓發生器);4)荷蘭貝斯特(3D金屬打印和DSA探測器);4)美國拉瑟姆(磁共振磁體);5)印度浦那(磁共振射頻線圈)。

如今,Dunlee不僅是一家關鍵零部件供應商,更是一家全影像鏈解決方案提供商。除CT領域全平臺解決方案外,Dunlee還提供MR解決方案、3D金屬打印解決方案等。

比如,在磁共振領域,從早期單一的磁體供應商,逐步轉型為覆蓋1.5T、3.0T磁體,乳腺、肺部、神經、心臟和骨科線圈的磁共振解決方案提供商。

在3D金屬打印領域,作為全球最大且具ISO13485認證的鎢打印工廠的醫療影像設備部件供應商,當立在3D打印鎢領域深耕十多年,不僅成功攻克鎢加工難的問題, 還將其應用于制造復雜高精度的組件,推動了CT用防散射濾線柵等產品。

為更好的服務中國市場,Dunlee提出了“本土化”策略,逐步完善中國市場的產品組合及解決方案,打造“全鏈條”布局,以領先的整合性及解決方案助力中國醫療影像行業的長足發展。

基于此,Dunlee推出了整體解決方案Dunlee Solutions+,在定義、集成、生產和運營四個關鍵節點向整機廠商全程技術支持,在研發階段提供量身定制組件以及組件集成,在生產及交付階段提供對零部件維修升級服務,幫助加快產品的上市,從而提升其行業競爭力。

從定位高端到延展全產品線,從以海外為主到扎根中國,回顧Dunlee的發展路徑,不難看出深耕中國的決心,這不僅將為其帶來更高的市場份額,也將助力國內OEM整機制造商們的不斷升級發展,進一步推動國內醫療影像市場的升級發展,向高端邁進。(轉自:醫工研習社)

更多內容,敬請訪問Dunlee當立中國官網或Dunlee當立微信公眾號(ID:DUNLEE2018)。

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