Dunlee：低調(diào)的液態(tài)金屬軸承球管之王

據(jù)統(tǒng)計,2021年中國和全球的CT市場規(guī)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(shù)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(yī)學影像設(shè)備企業(yè)都在積極推進中國本土化。

從核心部件角度,從全球范圍內(nèi),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(guī)模的剛需市場,但由于其極高的高技術(shù)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(yè)領(lǐng)導者的則是其改變世界的液態(tài)金屬軸承球管技術(shù)。

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(fā)團隊創(chuàng)新性發(fā)明了液態(tài)金屬軸承技術(shù),對CT、DSA等高端X射線設(shè)備的性能和易用性產(chǎn)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(tài)金屬軸承技術(shù)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(tài)金屬軸承(LMB)

傳統(tǒng)的滾珠軸承(Ball Bearing)球管,是以滾珠作為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速不達標,導致無法曝光。高溫和高速運轉(zhuǎn)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(fā)明的液態(tài)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(tài)金屬軸承

所謂液態(tài)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(yè)脊梁”的鎵,其合金(如GaInSn)便是一種液態(tài)金屬。而液態(tài)金屬軸承球管,就是指其軸承內(nèi)部的傳動裝置從滾珠變成鎵類液態(tài)金屬,從滾動軸承變成滑動軸承。

無論從技術(shù)邏輯還是實際應(yīng)用,都證明液態(tài)金屬軸承球管的優(yōu)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(tài)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(tài)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(tài)金屬軸承的壽命應(yīng)該是無限長的,實際上液態(tài)金屬軸承的使用壽命也可達到滾珠軸承的數(shù)倍,目前已成為行業(yè)共識。

威力加強版:透心涼(CoolGlide)

由于液態(tài)金屬軸承技術(shù)的先天技術(shù)優(yōu)勢,各CT球管制造商紛紛跟進,導致近年來該技術(shù)特別火,不過這屬于第一代液態(tài)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(tǒng)的陽極靶熱輻射。

面對類似我國三級醫(yī)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(shù),推出了升級版液態(tài)金屬軸承技術(shù):CoolGlide,將水通過軸承軸內(nèi)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(shù),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(shù)難度非常大,需要單極高壓和雙液態(tài)金屬軸承兩項技術(shù)來支撐,這也帶來了新的優(yōu)勢:

單極高壓

不同于傳統(tǒng)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(zhì)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(zhuǎn)速,還可以把球管做的更小。

雙液態(tài)金屬軸承

傳統(tǒng)滾珠軸承球管的軸承間隙大,高速運行時不夠穩(wěn)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(chuàng)造性集成了兩根液態(tài)金屬軸承,將球管由懸臂梁改為支撐梁,陽極靶有位于一側(cè)變成居中。雙軸承架構(gòu)被證明是卓越的,使球管即便高速運行也很穩(wěn)定,也帶來了極低的球管打火故障率。根據(jù)長期測試數(shù)據(jù),Dunlee CoolGlide球管掃描中斷打火發(fā)生的概率是3年內(nèi)小于1次。

這就是Dunlee的CoolGlide技術(shù),融合液態(tài)金屬軸承、陽極直接水冷、單極高壓、雙液態(tài)金屬軸承等多項CT球管領(lǐng)域的高端技術(shù),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(jù)發(fā)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(nèi)平均使用滾珠軸承球管和CoolGlide球管數(shù)量對比

憑借高可靠性、高散熱率、低磨損率的表現(xiàn),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(lǐng)者身份。

如今,Dunlee的CoolGlide球管已成為業(yè)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(zhuǎn)的同時進一步提升患者體驗,降低了CT運行成本,實現(xiàn)了醫(yī)療機構(gòu)和整機廠商的雙贏。

2.從技術(shù)狂人到行業(yè)領(lǐng)導

得益于我國巨大的內(nèi)需市場,我國早已成為全球第二大醫(yī)學影像設(shè)備市場,如今還成為全球第一大CT市場;得益于完整的現(xiàn)代工業(yè)體系,我國也涌現(xiàn)了一大批CT、MRI等醫(yī)療影像設(shè)備整機制造商;得益于中國CT行業(yè)的發(fā)展,Dunlee也成功轉(zhuǎn)型為全球最大的OEM解決方案提供商之一。

在替代球管領(lǐng)域, Dunlee早在1998年便以業(yè)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(tài)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(yī)療機構(gòu)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(tài)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(lǐng)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(jù)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(jīng)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(fā)生器、30MHU等效熱容量液態(tài)金屬軸承球管、16cm寬體探測器、3D防散射準直(ASG)等目前業(yè)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(yī)學影像關(guān)鍵零部件供應(yīng)商之一,并在全球建立六大研發(fā)和制造中心:1)德國漢堡(球管和高壓發(fā)生器);2)以色列海法(CT探測器);3)中國蘇州(球管和高壓發(fā)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(guān)鍵零部件供應(yīng)商,更是一家全影像鏈解決方案提供商。除CT領(lǐng)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(lǐng)域,從早期單一的磁體供應(yīng)商,逐步轉(zhuǎn)型為覆蓋1.5T、3.0T磁體,乳腺、肺部、神經(jīng)、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(lǐng)域,作為全球最大且具ISO13485認證的鎢打印工廠的醫(yī)療影像設(shè)備部件供應(yīng)商,當立在3D打印鎢領(lǐng)域深耕十多年,不僅成功攻克鎢加工難的問題, 還將其應(yīng)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(chǎn)品。

為更好的服務(wù)中國市場,Dunlee提出了“本土化”策略,逐步完善中國市場的產(chǎn)品組合及解決方案,打造“全鏈條”布局,以領(lǐng)先的整合性及解決方案助力中國醫(yī)療影像行業(yè)的長足發(fā)展。

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

從定位高端到延展全產(chǎn)品線,從以海外為主到扎根中國,回顧Dunlee的發(fā)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(nèi)OEM整機制造商們的不斷升級發(fā)展,進一步推動國內(nèi)醫(yī)療影像市場的升級發(fā)展,向高端邁進。(轉(zhuǎn)自:醫(yī)工研習社)

更多內(nèi)容,敬請訪問Dunlee當立中國官網(wǎng)或Dunlee當立微信公眾號(ID:DUNLEE2018)。

 

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