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从全部依赖进口到多个世界首台 国产CT的硬核逆袭

作者: 王雅婧   文章来源:中国纪检监察报   发表时间:2021-06-07    点击量:

“民生科技领域取得显著成效。医用重离子加速器、磁共振、彩超、CT等高端医疗装备国产化替代取得重大进展。”在两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上,习近平总书记为国产高端医疗装备点赞。

CT、彩超、磁共振……对于这些名字,很多人都不陌生。作为现代医疗诊断的重要手段,这些高端医疗设备为健康中国提供了有力支撑。其中CT(电子计算机断层扫描)作为新冠肺炎治疗诊断的重要设施,在抗疫斗争中更是发挥了重要作用。

《2020年中国医疗影像产业链研究报告》显示,CT是我国医疗影像产业中国产化程度最高的三个领域之一,许多国产高端CT已跨入国际领先行列。 但二十年前,从三甲医院到县级医疗机构,CT不仅数量少,而且没有一台产自中国。进口设备的高昂价格,导致了“基层买不起,老百姓用不起”。面对这一局面,一批民族医疗影像设备企业拼着一口气,自主研发,开启逆袭。

求人不如求己

既然能修,那能不能自己造?

在刚刚落幕的第84届中国国际医疗器械博览会现场,医用影像区随处可见国产CT设备的身影。东软、联影、明峰等民族品牌纷纷拿出自家最新成果,性能规模都可圈可点。根据国家高性能医疗器械创新中心的数据,近五年来,国产CT的市场占有率从32%提高到了近一倍,国产PET-CT实现了零的突破,增速达到20%。

CT是一种高精密仪器,上万枚零件涉及十几万项专利,且学科交叉度高。以前,我国的CT全部依赖进口,尤其是高端CT,基本被外国品牌垄断。上海联影医疗科技股份有限公司董事长张强回忆起二十多年前刚做这行时的情景:“在北京、上海的三甲医院,国产高端医疗器械的装机量几乎是零。”

国产设备缺位,跨国企业垄断国内市场,在产品定价上有绝对控制权,让进口CT的价格贵得离谱。明峰医疗设备有限公司的负责人黄鑫说:“一台进口PET-CT就要几千万,设备检查费用在7000元左右。”甚至同样一台设备,在中国的售价是美国售价的两倍。高价直接损害的是患者利益,因为采购价格昂贵,很多医院买不起,或者只能买国外淘汰的二手机,曾经中国每百万人拥有PET-CT的数量仅为0.1台。外企垄断,带来的还有技术壁垒以及数据外泄的安全风险,要想改变这个局面,必须打造自己的品牌。

1987年,辽宁省沈阳市卫生局花了50万美金从美国引进的CT机瘫痪了。联系美国公司,对方却根本不予理睬。无计可施之际,东北工学院的两位教师提出可以试试,通过几个月时间的摸索及艰难的调试,CT机修好了!

这件事在当时引起了不小轰动。大家在深刻感受到什么是“求人不如求己”的同时也产生了一点自信:“既然咱能修,那能不能自己造?”

东软医疗正是在这样的背景下成立的。当年的研发人员江根苗回忆,由于没有经费和专业器械,很多环节只能靠人工,CT机调试时,项目组的十几个人轮流上去接受射线扫描以获得验证图像。最难的是没有图纸资料,关键的阵列处理机技术被国外封锁。怎么办?大伙一商量:“这条路走不通,干脆开条新路出来!”最后,研发人员大胆创新,用PC机替换掉了阵列处理机,开创了国际先例。一番努力下,1997年,第一台国产CT成功面世,让中国成为世界上第四个能生产全身CT的国家。

东软成立时,国内还没有一家生产制造这类高端医疗装备的企业,此后,高端医疗装备领域有越来越多的民族企业开始崛起,如今已超过10家。疫情期间,国内企业的生产线日夜开工,大批高端CT驰援武汉,展现了国内高端医疗装备产业链的自主可控。东软医疗首席执行官武少杰坦言:“用国产替代进口产品,这是关乎国计民生的大事。在这次疫情中我们看到,唯有实现全产业链的自主可控,才能在危急时刻,迅速调动所有的资源敏捷应对。”

国产化兴起倒逼进口CT大幅降价。医院采购成本降低,推动了CT检查在基层医院的普及。做一次检查的价格也便宜了。

创新重在创优

中国高端医疗设备不仅占据国内市场,更走向世界

两块透明玻璃板,中间嵌着一个通体黑色的“小正方形”,这是联影集团在今年的中国国际医疗器械博览会上发布的一款芯片。别看它只有拇指指甲盖大小,上面却密布着近10亿根晶体管,电路处理能力较传统通用芯片提升了10倍,实现了以往至少16块通用芯片才能实现的功能。在其通体黑色的外表上,白色的企业标识格外醒目,向世人宣告着:这款芯片是地地道道的“中国芯”。

如果说高端医学影像设备是医疗装备领域的核心技术,那芯片则是核心中的核心。作为国内企业自主研发的首款高端医学影像专用芯片,联影的此款芯片,填补了我国高端医学影像设备自研专用芯片领域的空白。

国产化的关键,是核心技术与知识产权。随着国产CT的从无到有,国内企业开始向行业顶层水平进军。

越是往前走,核心技术、核心部件的重要性越是凸显。联影集团的李弘棣博士坦言:“只有真正掌握了核心技术,才不会被外资巨头扼住喉咙,才会取得长远发展。”

闪烁晶体是CT等的核心部件,成本可以占到整机的40-50%。制作它的主要原料是稀土。中国稀土资源丰富,也拥有庞大的晶体市场需求,但过去没有制造闪烁晶体的技术,只能将大量的稀土出口海外,再高价从国外购买安装有闪烁晶体的成品机器。直到联影完成了从原料、制成到切割的闪烁晶体产业链闭环,这一局面才逐步改变。

“从整机系统到核心部件再到核心元器件,是一个垂直创新领域的不同维度。”上海联影医疗科技股份有限公司分子影像事业部总裁王超表示,“只有在每个环节都做到创新,才能在新产品的开发中追求更高性能。”

如今联影掌握了全部核心部件,构建起“整机系统-核心部件-顶层元器件”全链自主可控的垂直创新体系。在此次博览会上,搭载了自家芯片的联影新型PET-CT,其TOF时间分辨率在国内首次达到行业最佳纪录——190皮秒(一皮秒等于一万亿分之一秒)级。这一数值越小,意味着设备的定位越精准,成像质量越高。而成像质量,是衡量CT设备的最核心性能指标。

事实上,在近几年的医疗器械博览会上,中国品牌陆续推出了不少具有国际领先水准的CT产品,性能和档次越来越高。比如世界首台全景动态PET-CT,首次实现了全身多组织器官的4D高清动态成像,同时将过去20分钟的全身扫描缩短到15-30秒,探测器灵敏度提升40倍,辐射降低40倍。首台国产品牌512层全景多模态CT,达到行业顶级水平。

核心技术带来的产品性能提升,让中国CT具备了更强大的市场竞争力。张强说:“以前在医疗设备领域,不仅是外国人,连一些中国人也不相信‘中国制造’。”而如今,中国高端医疗设备不仅占据国内市场,更走向世界。

制造转型智造

国产企业迈向全球价值链更高端

患者在家门口的大巴车上就能做肺部CT,借助AI读片技术,大约2分钟就能初筛出肺部的微小结节;大约3分钟,医院的医生就可以远程给出诊疗意见……在浙江省台州市,不少市民用上了智能车载移动CT,做检查一下方便了很多。这种设备的应用,得益于5G网络的覆盖和人工智能技术的发展。

根据《医疗装备产业发展规划(2021-2025年)》,我国将促进影像诊断装备智能化、远程化、小型化、快速化、精准化、多模态融合化、诊疗一体化发展。中国制造正在向中国智造转型。张强表示:“高端医疗设备行业已发展上百年,创新技术持续不断涌现。AI、5G等新技术的成熟正引领行业迈入智能化、数字化的新纪元。”

今年中国国际医疗器械博览会的主题是“创新科技,智领未来”。在博览会现场,明峰医疗的全数字化超高端CT装载了智能引擎,具备了多项智能化功能。东软医疗依托互联网、人工智能和大数据等技术,推出了智能设备和智慧影像服务。数坤科技发布了“AI智慧医疗整体解决方案”,可通过AI链接CT设备、系统,利用AI的感觉认知及深度学习,产生标准化、自动化、智能化的影像数据,提高诊断的准确率和效率。此外,继“数字心”“数字脑”之后,数坤科技再次发布了“数字人体”智慧影像智能平台,实现了影像诊断路径的全流程智能化。

智能化、数字化技术的应用,让CT等医疗影像设备更加“聪明”:一些以前需要医生靠手术和病理来诊断的疾病,现在通过这些技术设备就能提前预测结果,许多无法通过肉眼判断的定量变化也可通过智能设备更加客观准确地获取。同时也有更多针对具体场景的个性化CT产品面世:车载移动CT、方舱CT、智能天眼CT等都已经在不少省市医院应用。国产智能化医疗影像设备的出现,进一步推动了国内智慧医疗的发展。

在“双循环”的新发展格局下,我国医疗器械产业进口替代提速。根据中国食品药品监管发布的2020全国医疗器械产业数据盘点,截至2020年底,国产化率70%以上的产品类别超过700项。“中国‘智’造已被拉至世界巨幕之前。内部能量和外部冲击将为高端医疗设备产业升级提供机遇和动力。自主创新与开放合作将助力医疗企业实现长远发展,推动国产企业迈向全球价值链更高端。”联影医疗董事长兼首席执行官薛敏表示。(记者 王雅婧)