Рынок ультразвука для чайников

Когда речь идет об ультразвуке в медицинской практике, в первую очередь следует говорить о его диагностических возможностях. УЗИ начали применять в целях медицинской диагностики ещё в 1940-е годы. Получаемые в то время изображения оставляли желать лучшего, но благодаря усилиям энтузиастов в разных уголках земли, веривших в большой потенциал медицинского ультразвука, сегодня этот метод, основанный на особенностях прохождения звуковых волн через ткани различной плотности и отражения от них, позволяет исследовать структуру любых анатомических зон и дает выдающиеся результаты.

УЗИ на аппарате Voluson E6 от GE
Процедура УЗИ

УЗИ — это один из самых недорогих и доступных методов медицинской визуализации, выявления анатомических аномалий и структурных деформаций. Будучи неинвазивной и безопасной технологией, ультразвук был охотно принят врачами, техническими специалистами, а также стал предпочтительным методом диагностики у самих пациентов.

Благодаря относительной дешевизне оборудования и услуг (в сравнении с томографией), отсутствию вредного ионизирующего излучения, высокому качеству изображения и портативности ультразвуковая аппаратура нашла широкое применение и стала одним из ведущих технических инструментов современной медицины, в том числе заняла доминирующее положение в такой важной сфере как мониторинг состояния беременных женщин и плода.

В двух словах о некоторых свойствах ультразвуковых волн

Современное диагностическое УЗ оборудование, как правило, работает в частотном диапазоне примерно от 2 до 10 МГц (эти значения могут быть и выше и ниже). Ультразвуковые волны с более высокой частотой позволяют получать более качественное изображение, однако они не способны проникать глубоко в тело. Волны же с низкой частотой, наоборот могут проникать глубже, но при этом ухудшается качество получаемой картинки. Т.е. выбор частоты зависит от глубины расположения исследуемых органов и структур. В этой связи одной из важных проблем в УЗ диагностике является обследование тучных пациентов.

Ещё одной интересной и важной особенностью ультразвуковых волн является то, что, будучи сфокусированными с помощью специальной линзы они могут нагревать отдельные участки ткани, что дает возможность применять ультразвук не только для диагностики, но и в терапевтических целях.

Терапевтическое применение ультразвука

Терапевтическое применение ультразвука, например, для абляции, встретило одобрение медицинского сообщества благодаря своей быстроте и эффективности.

Абляция с помощью высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (High Intensity Focused Ultrasound, HIFU) с диапазоном частот 0,8-3,5 МГц позволяет удалять нежелательные новообразования за 15-20 минут. Беспрепятственно проникая через верхние слои ткани, фокусированные акустические волны нагревают заданную область, а при превышении определенного температурного порога клетки в зоне воздействия погибают от коагуляционного некроза. Гибели клеток способствует и кавитация: взрывы микроскопических пузырьков внутри клетки, разрушающие клеточные мембраны. Техника HIFU сегодня успешно применяется, например, для удаления миомы матки и опухоли простаты.

Литотрипсия (дробление камней в органах) — ещё одна сфера терапевтического применения ультразвука. Литотрипсия как метод дробления камней в почках и мочевом пузыре используется в течение последних нескольких десятилетий. Но изначально камни разрушались пневматическим методом — для этого применялись электрические интракорпоральные литотриптеры (камнедробители), используемые инвазивно. Позднее появились более совершенные ультразвуковые экстракорпоральные литотриптеры (неинвазивные), которые с помощью сфокусированных УЗ волн высокой интенсивности дробят камни в почках, желчном или мочевом пузыре на мелкие фрагменты, которые выводятся из организма через уретру или желчные протоки.

Мировой рынок ультразвука

Радиология, кардиология, акушерство и гинекология, в меньшей степени урология и исследования костно-мышечной системы — вот области, определяющие облик традиционного рынка УЗ оборудования. Ультразвук широко применяется для общей визуализации, а также при диагностике на месте оказания медицинской помощи, в частности при оказании неотложной помощи и проведении анестезии.

В 2011 году общий объем рынка ультразвуковой аппаратуры составил порядка $5,6 млрд, и по прогнозам должен вырасти до $8,1 млрд к 2017 году при среднегодовых темпах роста 6,2%.

Быстрее прочих растут такие сегменты рынка как неотложная медицинская помощь, анестезиология и исследования опорно-двигательного аппарата. В течение последних 5 лет развитие рынка стимулирует потребность в экспресс-диагностике на месте оказания медицинской помощи. Ожидается, что спрос на соответствующее оборудование будет важным фактором роста ультразвукового рынка в ближайшие годы.

Сегодня наряду с традиционной двухмерной серошкальной визуализацией в B-режиме на рынке востребована цветовая допплерография и визуализация в режимах 3D/4D. Соноэластография, технологии совмещения ультразвуковых изображений с данными МРТ/КТ, системы для исследования молочных желез ещё более расширяют долю ультразвука как метода медицинской диагностики. Развитие диагностического функционала и повышение качества изображений будут стимулировать дальнейший рост УЗ рынка.

Наибольшая часть современных ультразвуковых аппаратов — это традиционные стационарные системы, которые по прогнозам останутся самым распространенным видом данной аппаратуры в ближайшее десятилетие. Однако уже довольно давно испытывает стремительный рост сегмент портативных систем значительно опережая по темпам роста рынок УЗИ в целом. К этому сегменту относятся сканеры в формате ноутбука, карманные и планшетные решения.

Ожидается, что такие устройства как Vscan от GE, Acuson P10 от Siemens, а также продукция нишевых компаний, в частности Mobisante, будут стимулировать рост сегмента портативного оборудования.

Vscan от GE
GE Vscan
Acuson P10 от Siemens
Siemens Acuson P10
MobiUS SP1 от Mobisante
Mobisante MobiUS SP1

Растет спрос и на высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук (HIFU), УЗ литотрипсию и абляционные процедуры, в том числе в таких сферах как косметология.

Говоря о производителях ультразвуковой аппаратуры следует отметить следующие традиционно сильные и крупные компании:

  1. GE (General Electric)
  2. Philips
  3. Siemens
  4. Toshiba

Эти компании образуют четверку, которой принадлежит львиная доля мирового рынка ультразвука. Лидирует же здесь GE, за ней идет Philips. Причем GE доминирует как в общем зачете, так и в сегменте портативных систем. Важно отметить, что вторым по величине игроком на рынке портативных сканеров является SonoSite, на сегодняшний день стопроцентная дочерняя компания Fujifilm. Также следует упомянуть таких игроков рынка как Hitachi Aloka, Esaote, Samsung Medison. Помимо этого существует большое количество компаний, занимающих не столь заметную долю глобального рынка УЗИ.

Самым крупным региональным рынком ультразвука является рынок США. Вторым идет Китай, который по темпам роста является лидером и заметно превосходит зрелые рынки США и Европы.

В 2012 году наблюдался значительный рост рынка УЗИ в России (25%), что было связано с государственными закупками для модернизации системы здравоохранения. Однако этот рост не является постоянным как в Китае, а носит циклический характер.

Ультразвук – это не только медицина

Ультразвук нашел эффективное применение не только в медицине. Он с самого начала широко используется для оценки целостности конструкций и качества швов при сварке, также он получил развитие в современных датчиках движения систем безопасности, для навигации и наведения в военном деле, астрономии, а также других областях.