根据镜体能否弯曲,传统内窥镜主要分为硬镜和软镜。
产品介绍:核心壁垒在于镜体制造
硬式内窥镜主要通过人体无菌组织、器官或者经外科切口进入人体无菌腔室,如腹腔镜、 胸腔镜等。其工作原理是:内窥镜经过细小的手术切口进入人体,借助光源的照射,待观 察的组织通过光学系统成像,而后通过摄像系统将图像传输到外部显示屏幕。手术医师在 显示屏图像引导下,对体内器官进行临床诊断或操纵手术器械进行一系列手术操作。
硬式内窥镜镜体主要包括机械系统、光学系统和导光系统三部分。其中,机械系统主要包 括不锈钢合金镜外管、内管、晶体、光锥、目镜腔、眼罩;光学系统主要包括物镜、柱透 镜组、目镜;导光系统主要包括导光纤维,用于传导光线。
镜体制造工艺为硬镜的核心壁垒。据智慧医械数据,内窥镜镜体约占整机系统成本的 20-30%,其中荧光内窥镜镜体成本占比更高。由于镜体制造工艺复杂,且制作精度要求 较高。因而光学设计、光学加工和焊接封装等工艺共同构筑了镜体制造的技术壁垒。
需求端:市场规模持续扩张,荧光内窥镜成为产品升级趋势
应用科室广泛,市场规模持续扩张,荧光内窥镜成未来市场增长点。硬镜可在脑、耳鼻喉、 胸腔、腹腔、关节、椎间盘等科室的微创手术中应用,在微创外科手术对开放手术的替代 趋势下,硬镜市场规模迅速扩张。据 QYResearch 预测,2022 年全球医用硬式内窥镜市 场规模约为 237 亿元,预计 2029 年有望达到 339 亿元,2023-29 年 CAGR 为 5.1%。其 中,荧光内窥镜兼具白光和荧光两种模式的显影能力,对于终端医疗机构来说既能满足传 统白光内窥镜的临床需求,也能满足对病灶识别能力要求较高的荧光视野手术需求,因而 荧光内窥镜市场规模及占比逐年提升,2023-29 年 CAGR 约为 15.33%。按照成本法(内 窥镜镜体成本约占 20-30%,取 25%均值)测算,2022 年全球硬镜镜体市场规模约为 59 亿元,预计 2029 年有望达到 85 亿元。
供给端:国外品牌长期垄断硬镜市场,国产后浪陆续崭露头角
欧美、日本企业占据主要市场份额,国产替代正在加速。以美国、德国、日本等发达国家 为首的内窥镜品牌以其先进的制造加工能力、领先的创新工艺水平、完备的产品系列及强 大的品牌效应占据内窥镜市场的主导地位。据 QYResearch 数据,Stryker、Richard Wolf、 Karl Storz、Olympus、B. Braun 为全球医用硬式内窥镜市场前五大厂商,CR5 约为 80%。 国内企业在硬镜领域起步较晚,据《中国医疗器械蓝皮书 2023》数据,卡尔史托斯等进 口品牌占据国内约 71%的市场份额。但近年来受益于技术创新及政策扶持,迈瑞、欧谱曼 迪等企业持续发力,打破海外垄断,助力国产替代加速。据《中国医疗器械蓝皮书 2023》 数据,2022 年国产品牌在国内市占率约为 20%,其中迈瑞超过史赛克排名第三。
产业链
上游:主要包括原材料、元件、组件。其中,玻璃/透镜、PCB 板、显示面板等原材料生 产商数量较多,供应稳定;而元组件生产工艺复杂,存在较高的技术壁垒。其中,内窥镜 镜体主要由海外厂商主导,国产厂商主要为海泰新光、新光维等。目前海泰新光已成为史 赛克高清荧光腹腔镜整机系统中核心部件高清荧光内窥镜、高清荧光摄像适配镜头和荧光 光源模组的唯一设计及生产供应商。 中游:主要包括硬式内窥镜整机系统的生产企业。海外厂商主要包括卡尔史托斯、史赛克、 奥林巴斯等,国产厂商主要包括迈瑞医疗、欧普医疗等。 下游:主要包括三级、二级和基层医院等医疗机构,应用于普外科、胸外科等科室。
产品介绍:核心壁垒在于镜体操控和图像处理
软式内窥镜主要通过进入人体的自然腔道来完成检查、诊断和治疗,如胃镜、肠镜、喉镜、 支气管镜等主要通过人体的消化道、呼吸道及泌尿道进入人体。其工作原理是:内窥镜经 由人体腔道进入人体,光源经镜体内的导光纤维传送至体腔内,镜体头端的微型图像传感 器(CCD/CMOS)将接收到的黏膜反射光信号转换成电信号,并通过电缆线传输到图像 处理装置,图像处理装置经过图像处理后,在显示器的屏幕上显示图像。
软式内窥镜镜体主要由头端部、弯曲部、插入部、操作部、连接部构成。其中,1)头端 部:内置图像传感器、物镜、照明透镜、冲刷物镜表面的送气送水喷嘴等基本部件。2) 操作部:设有多个按钮便于医生进行操作,并设有器械插入口便于内镜诊疗附件从此处进 行插拔操作。3)连接部:信号输出口通过电缆线与图像处理装置连接,用于传输图像信 号;导光束接口与光源系统连接用于传输照明光;同时设有送气/送水接头和吸引接头,连 接送气/送水装置和吸引装置,实现送气、送水或吸引。
镜体操控技术和图像处理技术为软镜主要的核心壁垒。 镜体操控技术:镜体的灵活性与患者的体验度密切相关。在镜体操控上,奥林巴斯独 创了三大核心技术组合:被动弯曲、强力传导和硬度调节。其中,1)被动弯曲:当 镜头碰触器官内壁时,可以自然弯曲;2)强力传导:控制器的推拉/扭转可以很容易 的传递到镜头前端;3)硬度调节:通过转动手柄调节环,根据个人习惯改变插入部分的硬度。目前国产澳华软镜镜体也已经配齐相关的技术:随动弯曲、同步传导、软 硬可调功能,给患者带来更舒适的诊疗体验。
图像处理技术:内窥镜图像增强技术主要包括光学染色和电子染色法,通过提高正常 组织和病变组织的颜色对比度,协助手术医生辨别病灶。其中,1)光学染色:利用 滤光器获得窄带光谱,利用不同组织的吸收特性,提高组织的对比度,代表技术是 NBI(奥林巴斯)。2)电子染色:通过图像后期处理,提高图像对比度,代表技术为 FICE(富士)。近年来,国内企业自主研发染色技术,澳华内镜(CBI 技术)和开立 医疗(VIST 技术)成功打破染色技术的海外垄断。
需求端:居民健康意识提升,软镜市场规模持续增长
居民健康意识提升,软镜市场规模持续增长。受益于消化系统疾病高发及肿瘤早期筛查逐 渐普及,软镜市场规模有望持续增长。据 Future Market Insights 数据,2023 年全球医疗 软式内窥镜市场规模为 89.8 亿美元,预计 2033 年有望达到 167.3 亿美元,2023-33 年 CAGR 为 6.42%。2023 年中国医疗软式内窥镜市场规模为 6.3 亿美元,预计 2033 年有 望达到 13.9 亿美元,2023-33 年 CAGR 为 8.25%。按照成本法(内窥镜镜体成本约占 20-30%,取 25%均值)测算,2023 年全球软镜镜体市场规模约为 22.5 亿美元,预计 2033 年有望达到 41.8 亿美元。
供给端:行业技术壁垒较高,日企占据市场主导地位
行业技术壁垒较高,日企占据市场主导地位。据《中国医疗器械蓝皮书(2023)》数据, 奥林巴斯、富士胶片和宾得医疗三家日企凭借技术及渠道等优势长期垄断国内软镜市场, 约占国内 83%的市场份额,其中奥林巴斯一家独大,市占率约为 60%。近年来,国产软 镜厂商在持续进行技术研发创新及政策扶持下实现零的突破,2022 年开立医疗与澳华内 镜市场份额有所提升,其中开立医疗成为国内软镜市场中市占率第三的厂商。
产业链
上游:主要为各种原材料厂商。具体包括镜体原材料、主机原材料和光源原材料。 中游:主要包括模块组装与整机制造厂商。与硬镜产业链不同,软镜的图像传感器配置在 镜体前端,光学成像和电子成像必须相互配合完成,因此软镜整机厂商通常进行一体化生 产,通过电路设计、软件开发、光学设计等工艺流程将原材料加工成为蛇骨组件、微型成 像模组、图像处理模组、光源模组等核心零组件之后再进行整机生产。海外厂商主要包括 奥林巴斯、富士胶片和宾得医疗等,国产厂商主要包括澳华内镜、开立医疗等。 下游:主要包括三级、二级和基层医院等医疗机构,应用于消化科、耳鼻喉科等科室。
产品介绍:作为复用式内窥镜的补充,具备较高的临床价值
传统复用内窥镜难以彻底清洗和消毒,易导致交叉感染。传统复用内窥镜结构缜密,存在 许多微小、复杂的零部件,难以逐个拆卸进行清洗与消毒,因此患者之间可能发生交叉感 染。据智慧医械数据,内窥镜在医疗器械交叉感染风险排行榜中位列第一,70%以上的内 窥镜存在无法彻底灭菌的问题,接近四分之三的常用内窥镜被细菌污染。除了交叉感染外, 复用内窥镜还存在购置/维护成本高、使用寿命短、周转频率低等问题。
区别于复用式内窥镜,一次性内窥镜由高度集成的主机系统和全抛的一次性镜体系统组成。 其中一次性耗材部分主要包括插入部(主要为插入导管)和前端部(主要包括内窥镜管道、 光导、摄像头等)。作为复用式内窥镜的补充,一次性内窥镜在某些科室和某些诊疗场景 下具备较高的临床价值。
避免交叉感染:一次性内窥镜不需要清洗、消毒,其“一人一镜”的特点保证了每次 启用的内窥镜都处于干净卫生的安全状态,有效避免了重复使用或清洗不当造成的交 叉感染风险,提高手术安全性,降低术后感染率。
优化工作流程:复用式内窥镜每次使用后都需要进行清洗、消毒、杀菌、干燥等复杂 繁琐的处理流程,设备周转期较长。而一次性内窥镜用后即扔,无需再处理,可有效 提升诊疗效率,缓解部分地区医疗资源紧张的问题。除此之外,一次性内镜和便携式 主机搭配,还可以应用于病床旁、急诊、基层等更加丰富的场景。
提高成本效益:复用式内窥镜的医疗成本包括购置成本、消毒和维护成本、以及感染 治疗成本。而一次性内窥镜的医疗成本只有购置成本以及少量的消毒和维护成本。因 此,据新光维招股说明书数据,相较于传统复用式内窥镜,一次性内窥镜单次使用总 成本约下降 160-600 美元。除此之外,随着市场应用体量扩大,一次性内窥镜的镜体 购买成本在规模效应下有望呈下降趋势,成本优势有望进一步扩大。
需求端:内窥镜“耗材化”趋势下,一次性内窥镜加速发展
内窥镜“耗材化”趋势下,一次性内窥镜市场规模迅速扩大。新冠疫情后,医疗机构对卫 生安全的管控愈发严格,一次性内窥镜的渗透实现加速。据 Frost & Sullivan 数据,2020-30 年全球一次性医用内窥镜市场规模有望从 5.28 亿美元增长至 92.2 亿美元,2020-30 年 CAGR 为 33.11%,渗透率由 2.6%提升至 23.2%。与此同时,随着分级诊疗的推进,基 层内窥镜市场快速发展,一次性内窥镜市场有望实现加速增长。据 Frost & Sullivan 数据, 2020-30 年中国一次性医用内窥镜市场规模有望从 0.37 亿元增长至 93.68 亿元,2020-30 年 CAGR 为 74.01%,渗透率由 0.2%提升至 15.0%。按照成本法(内窥镜镜体成本约占 20-30%,取 25%均值)测算,2020 年全球一次性内窥镜镜体市场规模约为 1.32 亿美元, 预计 2030 年有望达到 23.06 亿美元。

供给端:Ambu 为全球第一大生产厂商,国产厂商加速布局
Ambu 为全球第一大生产厂商,国产厂商加速布局。据新光维招股说明书数据,丹麦制造 商 Ambu 在全球范围内占据主导地位,2020 年全球市场份额为 57.3%,波士顿科学市占 率为 19.1%。国内厂商也正在加速布局,持续抢占市场份额,据 Frost & Sullivan 数据, 2021 年普生医疗、幸福工场、波士顿科学市占率分别为 35.7%、29.2%和 26.2%。
永新光学:公司研发生产的内窥镜镜头及光学元组件已与国内数家医疗细分领域头部企业 及欧洲、日本知名企业建立深度合作并实现批量出货。与此同时,公司成功研发内窥镜 3D 4K 荧光模组,并获得客户的使用认可。