磁共振梯度功率放大器

曾经，国内大型三甲医院几乎没有国产高端磁共振设备的身影，直到一家民营科技企业的出现，打破了这个局面。自2015年成功研制出我国首台3.0T高场磁共振，实现核心部件100%自主研发，到产品入驻全国近千家医院，上海联影医疗科技股份有限公司（简称“联影医疗”）走过的这条中国高端医疗设备的“反超之路”，成为产学研医协同创新的一个典范。

项目核心团队团队在人民大会堂领奖。

在今天（11月3日）举行的国家科技奖励大会上，上海联影医疗科技股份有限公司、中科院深圳先进技术研究院、中国人民解放军总医院、复旦大学附属中山医院联合完成的“高场磁共振医学影像设备自主研制与产业化”荣获“2020年度国家科技进步奖一等奖”。

初创企业目标坚定，挑战“百年老店”

磁共振是一种利用人体内的氢原子核来成像的技术。磁共振设备如同一个大号磁体，当人进入“磁体”内，氢原子核受到磁场感应会整齐排列，发射无线电波屏蔽磁场后，氢原子核又会归于混乱，人们可以利用健康与病变组织接收“整齐-混乱-整齐”过程的不同变化来“看清”人体组织。

3.0T磁共振机器

在联影医疗成立的2010年，中国医疗器械行业的产值刚超过1000亿元，高端影像设备国产率不足5%，高端的3T磁共振全部依赖进口，我国百万人口磁共振拥有量不足美日等国十分之一。

怀着让中国人享受更实惠的医疗服务的梦想，一群从海外归国的志同道合者创立了联影医疗，从一开始他们的目标就是对标国际顶尖水平，实现整个磁共振核心技术的自主研发。“当时也可以有一种做法，通过购买核心技术来研制磁共振系统，但如果走这条路，就意味着我们永远要用比别人‘落后一代’的产品。”联影医疗董事长兼首席执行官张强说。

从零起步的挑战可想而知。西门子、美国通用等老牌企业占据磁共振市场已数十年，2011年仅西门子一家企业的年产值就达到1200亿元，积累的技术“护城河”更高不可攀。为实现核心技术的突破，联影医疗与中科院深圳先进技术研究院等研究机构结成“亲密伙伴”关系，开展联合攻关直至今天仍保持着频繁的人员交流。

“特区”攻关：不达目的不收兵

人们对磁共振的需求无非是两点：快和清晰。然而在实际操作中，清晰意味着分辨率要高，高分辨率又需要慢慢扫描，在某种程度上，这两个需求是相悖的。

联合团队的研发人员则将应用中的“痛点”转化基础学科问题。郑海荣说：“人体组织结构各器官差异较大，快速高分辨率成像模型其实是个数学问题；增加场强有助于提高分辨率，场强越高则射频波长越短，短波和大尺度人体的作用成像机理，则是个生物和物理的交叉问题……”。

磁共振射频功率放大器

联影医疗的超越之路，离不开一支特殊的研究员队伍，他们在“特区”以帮助技术产业转化为奋斗目标，研究员只需要考虑企业的难题，而不用为申请课题、写文章发愁。该“研究特区”就位于中科院深圳先进技术研究院中，项目首席科学家、深圳先进院研究员郑海荣说：“基础研究就需要长期稳定的支持，我们不达目标不收兵！”

在产学研医的共同努力下，一个个基础问题有了答案。成像速度慢一直是业界难以攻克的难题，传统磁共振采用的是线性成像模式，联合团队创新性地提出了基于多层次先验的非线性快速成像新方法，通过“少采”冗余数据实现高倍加速的保真快速成像，单部位扫描时间由原来的十分钟缩减到两分钟。

来自临床，回到临床

过去几十年，囿于行业发展原因，国产医学影像设备很难敲开顶尖三甲医院的大门。 中国人民解放军总医院与复旦大学附属中山医院成为敢吃螃蟹的第一批人。

“联影的磁共振设备在2014年底就进驻了301医院，早期设备还不成熟，我们在医院临床应用过程中通过不断反馈提建议，与联影一起不断调整和打磨设备，优化磁共振的序列、参数、系统的整体性能，让设备更加贴合医院的临床需求。如今联影图像质量、扫描速度各方面都达到国外产品的同等水平，某些领域甚至实现了超越。”中国人民解放军总医院放射诊断科主任马林回忆道。他还说，不仅如此，中国医生以往很少能参与进原创性高质量科研，但基于联影全球领先的最新技术，以及本地强大的工程师、科学家团队，通过产学研深度、开放的合作，能共同进行源头型创新，参与孵化前瞻性的科研成果，有效推动产医转化。

磁共振全面多病种定量临床应用

“现在不光是我们医生，特别是我们青年一线操作的技师都喜欢联影的产品。”复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏表示，“21世纪的科研已经不是一个人‘单打独斗’，必须依靠团队合作的力量。同时，需要多学科创新联动，医疗器械更是多学科交叉的领域，离不开产学研医的深度融合。期待未来高端医学影像设备成为继高铁后的第二张‘中国名片’！”

目前，5T磁共振已经入驻复旦大学附属中山医院、北京协和医院、武汉大学中南医院，进入临床测试阶段，为脑科学等重大前沿科研需求提供更精细的脑结构和脑功能成像等先进技术。

作者：沈湫莎

责任编辑：任荃

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