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尋找中國經濟新動能|聯影攻克“卡脖子”技術背后:垂直創新體系讓國產醫療設備閃耀全球
世界首款2米PET-CT、世界首款5.0T磁共振、世界首款75cm超大孔徑3.0T磁共振、世界首款一體化CT-linac……
如今,一進聯影集團位于上海嘉定的1500平方米企業展廳,映入眼簾的就是這些“世界首創”級的頂尖醫療設備。
聯影上海總部展廳
這在十多年前,難以想象。彼時,中國高端醫療設備市場的九成要靠進口,部分高端設備更是全部依賴進口。沒有核心技術,就要受制于人。這在價格上,體現得尤為明顯。
“過去很長一段時間,CT、磁共振等醫學影像產品以進口品牌為主,國產企業缺乏核心技術,面臨著‘卡脖子’的問題?!甭撚凹瘓F董事長薛敏在接受澎湃新聞(www.6773257.com)記者采訪時這么介紹。
要想解決“卡脖子”的問題,唯有靠創新。新質生產力是創新起主導作用的先進生產力質態。今年全國兩會,代表委員們在熱議新質生產力時,談論的最多的一個詞,同樣是“創新”??梢哉f,無創新,不新質生產力。
而聯影在組建之初,就帶著自主創新的使命。
2014年5月,習近平總書記前往聯影參觀時,成立僅三年的聯影當時擁有10款自主研發產品。十年之后的2024年,聯影已向全球市場推出180余款硬件和軟件產品。
“當前,聯影已攻克一系列關鍵技術,打造了業內唯一覆蓋‘整機系統-核心部件-關鍵元器件’垂直創新體系,讓國產醫療設備得以在全球大放異彩?!毖γ魧ε炫刃侣動浾弑硎?。
2023年全年,聯影集團旗下的上市公司聯影醫療(688271)全年營收和凈利雙增長。其中,營收首超百億,達到114億元,凈利潤近20億元。
“創新”早已刻入聯影的基因。
聯影醫療表示,公司持續推進技術創新與產品深度融合,通過加大對新產品和新技術的研發投入,成功推出了多款創新型產品,在鞏固了現有市場地位的同時,也為開拓新市場打下良好基礎。
薛敏坦言,聯影在多年的發展中感受到創新的強勁推動力,“新質生產力”的理念更堅定了公司創新發展的信心和底氣。
探索新質生產力:攻克“卡脖子”技術
大型醫療設備這些擁有白色光滑外表的“大家伙”,內部往往需要上千上萬個精細零部件。聯影醫療磁共振事業部總裁李國斌向澎湃新聞記者介紹,過去一些核心部件需要外購,經常被“卡脖子”,買到的性能也未必好,比如腦功能成像要求磁共振系統各個部件非常穩定,但部分外購部件測試結果“信號不穩定,不能滿足腦功能研究需求”。
公開數據顯示,2010年前后,中國醫療器械市場進口占比達70%,高端設備領域高達90%,PET-CT、3T磁共振、高能直線加速器等超高端設備100%依賴進口。
為此,成立于2011年的聯影在成立初期就提出了“三個必須”:必須全線覆蓋,自主研發,必須掌握全部核心技術,必須對標國際頂尖水準。
以磁共振為例,目前臨床使用的磁共振以1.5T和3T為主,聯影率先推出了全球首款人體全身5.0T磁共振uMR Jupiter。
“5T之父”德國弗萊堡大學醫學中心前放射學和放射治療科學主任Jurgen Hennig教授曾高度評價:聯影給5T以“生命”,讓5T磁共振這個“全新物種”從想法變成現實。
李國斌介紹,相較3T磁共振,5T磁共振不僅實現了全身各個部位在超高場強下的成像,并且信噪比提高了67%左右,成像的加速倍數可達10倍,可以采集到更高清的圖像,可以把神經系統、頭部、心臟還有腹部等其他部位的圖像分辨率提高一倍甚至更高,大幅度提高微小病灶檢出率。
發展新質生產力不是局部優化與簡單迭代。在5T磁共振的研發過程中,聯影成功實現了世界上最大功率放大器,最高射頻發射通道數,最強梯度編碼系統等數十項技術的突破,做到了從跟隨到世界領先。整體來看,聯影在產品性能、質量以及產品線覆蓋上都已不遜于跨國巨頭們。
2021年7月,復旦大學附屬中山醫院與聯影開啟全球首款人體全身5.0T磁共振的臨床試驗合作
發展新質生產力更不是一家企業的閉門造車。聯影醫療磁共振事業部產品總監鄭均安回憶,在磁共振研發早期,國內的產業鏈還不夠成熟,部分供應商的產品在指標性能、可靠性方面并不能達到高端醫療設備的需求。
“我們的工程師會長時間泡在供應商那邊,跟他們的工程師坐在一起,就每一個指標、每個參數進行這樣的一個反復的研討、反復的實驗。”鄭均安提到的故事并不只是體現在某一款產品。十余年來,聯影同供應鏈合作伙伴共同打磨出一系列高精尖零部件、元器件,滿足了技術標準,也帶動了200余家企業打造出一個本土高端醫療設備產業鏈。
華威模具是全球規模與產能最大的汽車塑料件模具供應商,原本常年為寶馬、奔馳、奧迪供應的模具業龍頭,但通過與聯影合作,已經進軍制造醫療設備領域。
華威模具創始人、董事長,聯影常州工廠負責人嚴全良表示,數年來,華威與聯影戰略合作,共同斥巨資,打造集注塑、機加工、噴漆、整機總裝調試于一體的全球單體規模最大智能醫療設備生產基地,目前年產值達數十億。
聯影位于江蘇常州的高端醫療設備生產基地
發展新質生產力不進則退。談及未來的創新,薛敏告訴記者,近年來,上海首創“探索者計劃”。上海市科學技術委員會引導高校和科研院所開展應用基礎研究,邀請重點行業的領軍企業“出題”,并與企業共同出資,依托市科委進行項目遴選和管理,搭建企業與高校和科研院所的合作平臺,聯影是參與計劃的先行者。
聯影的計劃是,快速補齊現有核心部件短板,同時將新材料、新技術應用于下一代核心部件研發,包括CT 光子計數探測器、MI新一代TOF探測器、RT下一代功率源系統等全線高端醫學影像及放療產品核心部件,以核心部件創新推動整機裝備性能的革命性提升。
發展新質生產力:科技創新賦能
隨著ChatGPT的橫空出世,Sora的驚艷世界,人工智能(AI)突然進入了一個爆發期。發展新質生產力要求融合人工智能、大數據等新技術、新要素。今年的政府工作報告也首次提出,要深化大數據、人工智能等研發應用,開展“人工智能+”行動。在高端醫療設備領域,人工智能等新技術早已應用其中。
在臨床應用中,磁共振掃描相比CT和X光掃描往往需要更長時間。以顱腦磁共振掃描為例,由于腦部神經系統對掃描精確度要求極高,成像數據量極大,一次完整的顱腦掃描耗時甚至長達半小時。常見的腹部等部位的掃描也需要約15分鐘至20分鐘,不僅耗費患者就醫時間,也增加了患者的不適體驗。
2017年底,聯影成立了上海聯影智能醫療科技有限公司(“聯影智能”),將AI作為核心技術“底座”之一。聯影智能聯席CEO周翔認為,AI已經深度應用于智能設備、臨床和科研的各個環節,成為引領下一代放射學的關鍵。在聯影,AI成為解決磁共振加速成像的切入點。依托聯影智能ACS智能光梭成像技術,磁共振掃描進入“秒級全新時代”。以頭部掃描為例,完成四個基本掃描序列原本需要十多分鐘,如今可以在100秒內完成,并且分辨率及對比度完全可以滿足臨床診斷需求。同時,由于ACS掃描速度快,可在極短時間內捕捉圖像,能夠有效減少運動、呼吸造成偽影。
在科研領域,由聯影智能參與的中國腦計劃嬰幼兒腦智發育重大專項,正是通過搭載ACS算法的聯影科研型3.0T磁共振,進行嬰幼兒腦部圖像采集,不僅圖像高清,還可將掃描時間節省約44%,腦結構成像噪聲降低約28%至34%,極大提高了嬰幼兒腦影像數據采集效率和成像質量。
志愿者小朋友正在上??萍即髮W兒童類腦研究中心體驗磁共振模擬測試
“AI不僅僅是賦能醫療設備本身,提升患者的檢查體驗,更要賦能臨床和科研,為臨床醫生和科研人員感受到從‘人工’到‘智能’的轉變與便捷。”周翔介紹,以聯影智能一站式科研平臺為例,目前已開拓核醫學、心血管、腦神經等多個細分科研領域??蒲衅脚_已在全國超100家醫院、大學和科研機構應用,支持醫院聯合申報超200個國家級、省市級等科技項目,已累計支持400余個科研課題,聯合發表文章400余篇,為醫工交叉大探索時代貢獻智能答案。
對于科技創新在未來醫療設備領域的發展,薛敏認為,元宇宙是近年來科技界的新風潮,這股風潮正在深刻影響醫療生態的未來發展。在醫療元宇宙中,醫療資源將被重新配置,全新醫療技術將應用于全新場景。未來通過實現患者、醫生、管理、院區的四重“孿生”,改變依賴線下面對面問診、單點數據傳輸傳統模式,勾勒出以患者為中心,圍繞個體、家庭去打造的全生命周期智慧醫療服務系統,推動就醫流程與醫療體驗的結構性變革。聯影也已經在這一領域積極展開布局。
突破“卡脖子”技術,積極擁抱AI、元宇宙技術,成立十幾年的聯影相較于跨國巨頭們的百年成長歷史雖短,但也顯現出年輕活力。薛敏指出,國產醫療器械創新仍面臨著需要重資金投入、重人才投入等難點,其產業的特殊性也要求企業要有長期主義信念,能把目光看得長遠,并且還要能沉得下心、能坐得了“冷板凳”。
“未來需要整個產業鏈、創新鏈上下游一起協同攻堅,共同推動新質生產力加快發展,相信在更多創新伙伴的協同努力下,將誕生更多前所未有的先進技術和產品,涌現更多具有世界影響力的創新成果,為健康中國、健康世界貢獻力量。”薛敏說。
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