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是什么卡了我們的脖子

2019-06-23 13:32 | 來源: 部委專業(yè)報(bào)初評委員會(huì)
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????是什么卡了我們的脖子——

????拙鈍的探測器模糊了醫(yī)學(xué)影像

????亟待攻克的核心技術(shù)

????給奔跑的博爾特拍照,很容易“虛”。給跳動(dòng)的心臟拍照,CT(電子計(jì)算機(jī)斷層掃描)也有相似的難題。

????雪上加霜的是,傳統(tǒng)CT的斷層“視野”太窄,就好比“門縫里看博爾特”,拍個(gè)全身還必須拍好幾張拼出一幅圖。

????由于速度和視野的限制,給跳動(dòng)的心臟準(zhǔn)確成像是CT機(jī)誕生后幾十年內(nèi)沒能達(dá)成的使命。近年來,一些進(jìn)口高端CT機(jī)通過技術(shù)創(chuàng)新有所突破,主要是在探測器上下足功夫?!斑M(jìn)口的高端CT機(jī)為什么貴,一些實(shí)力雄厚的醫(yī)院購買也要掂量掂量,主要貴在探測器上?!币晃会t(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)人員介紹,每個(gè)探測器單元價(jià)值幾萬元,最高端的320排CT探測器要上千萬元。

????不掌握核心工藝

????“排”是指CT掃描機(jī)探測器的陣列數(shù),排數(shù)越多,探測器寬度越寬,一次掃描完成的寬度也就越大。如果CT探測器配備了320排探測單元,每排0.5毫米,一次掃描就可覆蓋正常成年人的心臟。

????在接收X射線的同時(shí),探測單元還必須成矩陣地高速旋轉(zhuǎn),速度之快就像“武功高手”能讓一個(gè)弧面圍成一個(gè)“鐵桶”,而每旋轉(zhuǎn)一圈就要從2400—9600個(gè)不同角度對心臟的投影成像,感應(yīng)速度要快,才能使整個(gè)心臟的一管一脈在這個(gè)“鐵桶”里被捕捉。

????工藝方面,探測器的拼接工藝要求極高,排數(shù)越多生產(chǎn)工藝復(fù)雜程度成倍數(shù)增加。兩個(gè)探測單元排列在一起,中間的間隙如何做到最小,多個(gè)單元如何排列才能讓探測器單位面積上接收到X光的效率最高,這些都是工藝上要考慮的問題。

????中科院自動(dòng)化研究所、中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員王坤表示:“探測器具體的制造工藝是商業(yè)機(jī)密,企業(yè)是不可能披露的。就好比相機(jī)鏡頭在專利中可以呈現(xiàn)如何設(shè)計(jì)并描述拋面形狀,但不會(huì)透露加工方法和鍍膜材料?!?/p>

????中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)做過一次調(diào)研顯示,在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像(CT、磁共振等)上,我國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數(shù)量上,美國是我國的10倍。這意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國外企業(yè)的手里了,所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán),所有的原創(chuàng)成果,所有的科研積累都在國外,中國只占很少的一部分。更現(xiàn)實(shí)的情況是,在這一“賽道”中,已領(lǐng)先發(fā)展50年的國外龍頭企業(yè)布下大量的“專利”壁壘,限制了后來者的跟隨和超越。

????材質(zhì)是機(jī)密

????“X光射線穿過生物體后,由探測器捕捉。探測器捕捉靈敏度如何,單位面積上能獲得X光的感應(yīng)力度如何,決定了探測器的好壞?!蓖趵そ忉?,這取決于探測器使用的感應(yīng)材質(zhì)。

????業(yè)內(nèi)一篇題為《誰是頂級CT的老大?》的文章中列舉了飛利浦、西門子等頂級醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造商的CT機(jī)。對于探測器選用的材質(zhì),各大國際生產(chǎn)企業(yè)都諱莫如深,猶如獨(dú)門機(jī)密般以代號(hào)性詞語描述——GE將其Revolution?CT的探測器晶體命名為“寶石”,而西門子則稱其為“獨(dú)有光子晶片”。

????相關(guān)資料顯示,CT成像系統(tǒng)中探測器的首選方案為閃爍探測器,其中的關(guān)鍵部分是可將入射的不可見X光子轉(zhuǎn)換為可見光的閃爍晶體或熒光物質(zhì),完成后續(xù)成像。中國閃爍晶體從業(yè)的科研人員較少,閃爍晶體方面的人才培養(yǎng)單位只有上海硅酸鹽所等個(gè)別單位,自主開發(fā)的新型閃爍晶體較少,晶體生長和性能研究方面的結(jié)合較少。

????在晶體材料研發(fā)和生產(chǎn)的困窘之下,也有企業(yè)試圖從海外謀求出路。例如,東軟醫(yī)療于去年對國外某領(lǐng)先的CT探測器核心材料制造商完成戰(zhàn)略投資。這樣的購買行為是否會(huì)買回核心技術(shù)還需時(shí)日驗(yàn)證。

????苦追無益,換條賽道破題

????“目前國產(chǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的大部分元器件依賴進(jìn)口”,王坤說,國內(nèi)企業(yè)如果從頭研發(fā)將根本無法盈利,而且至少要花10年、20年才能達(dá)到別人的現(xiàn)有水平。而到那個(gè)時(shí)候,最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)又發(fā)生了變化,還是競爭不過國外的企業(yè)。

????如何擺脫跟著別人走的窘境?業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,與其在過去的傳統(tǒng)影像上競爭,不如在新的、更前沿的影像領(lǐng)域直接和國外展開競爭。

????可競跑的新賽道中就有“分子影像”,即通過把造影劑打到人體內(nèi)標(biāo)記生物分子,進(jìn)而看到人體內(nèi)基因、蛋白等分子變化,可直接在活體上看到體內(nèi)分子活動(dòng)。分子影像的概念1999年才在國際上被提出,我國2002年跟進(jìn)?,F(xiàn)在在該領(lǐng)域的論文發(fā)表、知識(shí)產(chǎn)權(quán)積累、國際國內(nèi)專利數(shù)量上我國跟國外差不多。

????“分子影像這條道路上,我國目前與國外齊頭并進(jìn)?!蓖趵ふJ(rèn)為,科學(xué)研究有基礎(chǔ)才能支撐起產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展與競爭力。據(jù)了解,中國科學(xué)院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已研發(fā)出可在手術(shù)中導(dǎo)航的成像儀,在等待國家食藥監(jiān)總局的認(rèn)證批準(zhǔn),其元器件全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。相關(guān)的分子探針也已進(jìn)入新藥審批流程。

????除了在新領(lǐng)域上搶占先機(jī),國家也已經(jīng)啟動(dòng)了相關(guān)研發(fā)計(jì)劃,立項(xiàng)提出了明確的目標(biāo),推動(dòng)高端CT儀的生產(chǎn)和制造,以解決高端CT依賴進(jìn)口的“卡脖子”問題。

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責(zé)任編輯: 趙丹
賀信
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