破局而立,向新而生 | 東軟醫(yī)療磁共振的新征程

去年底,工業(yè)和信息化部等十部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出到2025年,攻關(guān)磁共振高場(chǎng)強(qiáng)磁體、低溫線圈、多核譜儀等關(guān)鍵零部件,6-8 家企業(yè)躋身全球醫(yī)療器械行業(yè)50強(qiáng)。
同期,東軟醫(yī)療磁共振研發(fā)中心也傳來(lái)振奮人心的消息:3.01T超導(dǎo)磁體研發(fā)成功!而在此前的五年里,東軟醫(yī)療已陸續(xù)完成1.5T超導(dǎo)磁體、譜儀、梯度及射頻放大器、梯度及射頻線圈等核心部件的研發(fā),真正實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的全鏈自主可控。
磁共振被稱(chēng)為世界上最復(fù)雜的大型醫(yī)療裝備之一,涉及的學(xué)科門(mén)類(lèi)繁雜,相關(guān)研究領(lǐng)域曾在70多年間獲得過(guò)六次諾貝爾獎(jiǎng),僅有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能自主生產(chǎn)。
中國(guó)對(duì)其核心技術(shù)的突破,也從來(lái)不是一蹴而就,而是凝聚了大批科學(xué)家、工程師、醫(yī)生等數(shù)十載的心血。東軟醫(yī)療作為國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展磁共振自主研發(fā)的民族品牌,用22年的堅(jiān)守與開(kāi)拓,一路見(jiàn)證了國(guó)產(chǎn)磁共振從無(wú)到有、從中低端向高端邁進(jìn)的突破。
01、理想與初心
讓中國(guó)最廣大的醫(yī)療機(jī)構(gòu),都能用上高端醫(yī)療裝備,是劉積仁博士決定創(chuàng)立東軟醫(yī)療的初心。面對(duì)強(qiáng)大的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,東軟依托自身優(yōu)勢(shì),并整合東北大學(xué)在影像領(lǐng)域的科研成果,在2000年研發(fā)出第一臺(tái)0.23T永磁磁共振,完成了從無(wú)到有的歷史性突破,并快速實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

東軟醫(yī)療早期磁共振產(chǎn)品
隨后,東軟醫(yī)療又研發(fā)出圖像和應(yīng)用更加優(yōu)異的0.35T磁共振,遠(yuǎn)銷(xiāo)美、德、意、韓等數(shù)十個(gè)國(guó)家和地區(qū),被國(guó)際用戶(hù)譽(yù)為“永磁之王”。2009年,東軟醫(yī)療推出首款國(guó)產(chǎn)1.5T超導(dǎo)磁共振,并在數(shù)年里多次迭代升級(jí),在高清快速成像、高級(jí)臨床應(yīng)用、人性化設(shè)計(jì)等方面不斷靠近先進(jìn)水平。2017年,在中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)組織的首屆醫(yī)學(xué)影像圖像展示高峰論壇中,東軟醫(yī)療磁共振獲得“MR類(lèi)最佳國(guó)產(chǎn)臨床性能獎(jiǎng)”。

東軟醫(yī)療0.35T磁共振被國(guó)際客戶(hù)譽(yù)為“永磁之王”
經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)耕耘,東軟醫(yī)療已在全球?qū)崿F(xiàn)了近千臺(tái)裝機(jī),形成了不小的市場(chǎng)影響力。但在當(dāng)時(shí)的行業(yè)環(huán)境下,國(guó)產(chǎn)磁共振仍未擺脫低質(zhì)低價(jià)、惡性競(jìng)爭(zhēng)的局面。公司意識(shí)到,要跳出這種困局,就必須要啃硬骨頭,加大研發(fā)投入,打造一流團(tuán)隊(duì),全面攻克磁共振核心技術(shù),做出與國(guó)際品牌相抗衡的產(chǎn)品。
02、改變與突破
2017年5月,東軟醫(yī)療全球磁共振研發(fā)中心正式落戶(hù)上海,吹響了攻克核心技術(shù)、全鏈自主可控的號(hào)角。在當(dāng)年的啟動(dòng)儀式上,劉積仁博士直言,這是東軟醫(yī)療磁共振的“二次創(chuàng)業(yè)”。

東軟醫(yī)療全球磁共振研發(fā)中心落戶(hù)上海
創(chuàng)新從來(lái)都是九死一生,唯有勇者才能贏得最終勝利。5年,1800多個(gè)日夜,接過(guò)磁共振核心技術(shù)攻關(guān)重任的研發(fā)團(tuán)隊(duì),一次次闖入技術(shù)無(wú)人區(qū),一次次突破技術(shù)壁壘,使東軟醫(yī)療成為世界上第四家核心部件完全自主研發(fā)的磁共振整機(jī)廠商。
超導(dǎo)磁體是磁共振成像系統(tǒng)中技術(shù)含量最高、成本占比最大的部件。在公司超導(dǎo)磁體實(shí)驗(yàn)室中,3T超導(dǎo)磁體首臺(tái)樣機(jī)正在進(jìn)行勵(lì)磁試驗(yàn)。磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)紅色儀表盤(pán)上顯示著在不斷的上升磁場(chǎng)強(qiáng)度值,2.7T, 2.8T, 2.9T……超導(dǎo)磁體靜靜的矗立在場(chǎng)地中央,表面上穩(wěn)如泰山,而在磁體的真空杜瓦內(nèi)卻有著這自然界中幾乎最低的溫度— 4K(絕對(duì)零度往上4度),超導(dǎo)態(tài)的磁體線圈中奔騰地循環(huán)著幾百安培的電流。終于,磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)的度數(shù)穩(wěn)穩(wěn)的停在了3.01T。勵(lì)磁成功了!這標(biāo)志著東軟醫(yī)療擁有了自主研制的3T高場(chǎng)超導(dǎo)磁體!

東軟醫(yī)療自研的超導(dǎo)磁體
后續(xù)的詳細(xì)測(cè)試進(jìn)一步表明,磁體的穩(wěn)定度和磁場(chǎng)均勻性等關(guān)鍵指標(biāo)也完全達(dá)標(biāo)!要知道,在磁共振應(yīng)用中,對(duì)于磁場(chǎng)均勻度的要求是優(yōu)于1ppm,這意味著,如果把3T磁場(chǎng)強(qiáng)度比作珠穆朗瑪峰的高度,那么1ppm磁場(chǎng)均勻度的偏差就不能超過(guò)1厘米。東軟醫(yī)療通過(guò)多年的刻苦攻關(guān),終于實(shí)現(xiàn)了1.5T,3T高場(chǎng)超導(dǎo)磁體的自主研制。

東軟醫(yī)療自研全數(shù)字梯度功率放大器模塊
梯度鏈技術(shù)是提高磁共振圖像質(zhì)量的關(guān)鍵。在全數(shù)字梯度鏈中,高速運(yùn)行的數(shù)字電路以百萬(wàn)分之一秒的頻率不斷地監(jiān)控著梯度線圈上的電流變化,這些高速的0101數(shù)字碼流,輸入到數(shù)字信號(hào)處理器,進(jìn)行精密計(jì)算,幾乎同時(shí),它們又從處理器中輸出,驅(qū)動(dòng)著約1000安培電流輸出的大功率器件,校正著線圈上電流的微小誤差——這就是東軟醫(yī)療自主研制的全數(shù)字梯度鏈。區(qū)別于傳統(tǒng)的梯度鏈技術(shù),全數(shù)字魯棒控制梯度鏈可以十億分之一的范圍內(nèi)穩(wěn)定地控制梯度電流誤差,從而實(shí)現(xiàn)更清晰,更穩(wěn)定的成像功能。
射頻線圈是磁共振的眼睛,是接收微弱磁共振信號(hào)的最前端傳感器。通常來(lái)說(shuō),射頻線圈的信噪比是非常重要的指標(biāo)。但是,東軟醫(yī)療在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行攻關(guān)的,并不僅僅是這個(gè)指標(biāo),因?yàn)檫@個(gè)指標(biāo)早已實(shí)現(xiàn)了。工程師們正在針對(duì)線圈的耐用性、易用性進(jìn)行推敲和修改。“這里的角度可以再調(diào)整1度,我們?nèi)缓笤贉y(cè)試一下”,這是線圈研發(fā)負(fù)責(zé)人和臨床專(zhuān)家在探討如何讓射頻線圈不僅具有出色的性能,而且也更加親近于病人。同時(shí),所有的線圈必須通過(guò)10萬(wàn)次以上的可靠性測(cè)試,以滿足最苛刻的高負(fù)荷臨床使用場(chǎng)景。為此,工程師們創(chuàng)新性的應(yīng)用了特制的耐彎折材料,以增加柔性射頻線圈的可靠性。就是這樣的一絲不茍和執(zhí)著,我們?cè)炀土丝蛻?hù)好評(píng)如潮的NeuMR AIM線圈。

東軟醫(yī)療自研AIM線圈
在攻破全部核心部件的同時(shí),東軟醫(yī)療全新推出的磁共振整機(jī)系統(tǒng),也開(kāi)始憑借過(guò)硬的成像質(zhì)量和高級(jí)應(yīng)用,獲得了從大三甲醫(yī)院到基層醫(yī)院客戶(hù)的廣泛好評(píng)。
03、認(rèn)可與超越
2020年初,東軟醫(yī)療首臺(tái)基于全新平臺(tái)的磁共振成像系統(tǒng)——NeuMR 1.5T盛世成功上市。近兩年來(lái),“盛”系列磁共振相繼落戶(hù)武警湖北省總隊(duì)醫(yī)院、沈陽(yáng)市紅十字會(huì)醫(yī)院等大型綜合性三級(jí)醫(yī)院,以及復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院閔行分院、衡水市腦科醫(yī)院等一大批特色專(zhuān)科醫(yī)院。憑借穩(wěn)定可靠的壓脂成像、定量一鍵腦(BrainQuant)創(chuàng)新應(yīng)用、AIM一體化線圈,膠片打印自由排版、全流程的人性化設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì),盛世磁共振受到了影像專(zhuān)家與臨床醫(yī)生的一致贊譽(yù)。

東軟醫(yī)療NeuMR 1.5T 盛世磁共振
在復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院閔行分院的開(kāi)機(jī)儀式上,中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)主任委員、上海長(zhǎng)征醫(yī)院影像與核醫(yī)學(xué)科主任劉士遠(yuǎn)教授說(shuō):“東軟醫(yī)療盛世磁共振能在上海落地裝機(jī),充分證明設(shè)備實(shí)力得到了眾多磁共振專(zhuān)家的認(rèn)可。東軟醫(yī)療的產(chǎn)品高品質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn),尤其是‘讓臨床更穩(wěn)定,讓科研更臨床’非常好?!?/p>
劉士遠(yuǎn)教授給予盛世磁共振積極評(píng)價(jià)
在裝機(jī)四個(gè)月順利完成6000例掃描的衡水市腦科醫(yī)院,磁共振室王芳主任直言:“東軟醫(yī)療盛世磁共振設(shè)計(jì)智能,人機(jī)互動(dòng)程度高,人性關(guān)懷突出,圖像質(zhì)量好,功能全面,設(shè)備穩(wěn)定性高,比肩國(guó)際品牌,某些方面甚至實(shí)現(xiàn)了超越?!?/p>
在盛世磁共振廣受認(rèn)可后,東軟醫(yī)療又相繼推出NeuMR Libra盛景、NeuMR Aries盛譽(yù)等多款精品磁共振系統(tǒng),不斷加深自主技術(shù)在整機(jī)中的應(yīng)用。同時(shí),基于MDaaS平臺(tái),東軟醫(yī)療磁共振在采集、成像、診斷等方面的智能化應(yīng)用也在快速推進(jìn)。更令人期待的是,隨著自主研發(fā)的新一代光纖分布式平臺(tái)導(dǎo)入使用,東軟醫(yī)療首臺(tái)全自研、全數(shù)字磁共振系統(tǒng),也將在4月初的CMEF上亮相。
熱愛(ài)可抵歲月漫長(zhǎng),堅(jiān)守可擋艱難時(shí)光。從0.23T到3.01T,從系統(tǒng)集成到自主可控,20余年奮斗,成功曙光初現(xiàn)。但東軟醫(yī)療深知,從攻克核心技術(shù)到實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,絕非一朝一夕之功,更離不開(kāi)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)各界的深度協(xié)同。在國(guó)家科技自立自強(qiáng)戰(zhàn)略指引下,讓我們攜手共赴下一段征程!