中國(guó)推進(jìn)高端醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化:現(xiàn)已到達(dá)什么“高度”?
中新網(wǎng)深圳6月27日電 (記者 孫自法)工欲善其事,必先利其器。面向人民生命健康,醫(yī)療器械特別是高端醫(yī)療設(shè)備自然是重大疾病診療最重要“利器”之一,是國(guó)家急需的戰(zhàn)略領(lǐng)域。
近些年來,中國(guó)非常重視并持續(xù)開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān),推動(dòng)高端醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、保障14億民眾的健康和健康中國(guó)戰(zhàn)略。那么,中國(guó)高端醫(yī)療技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新研發(fā)進(jìn)展如何?如今已經(jīng)到達(dá)什么“高度”?
要在“珠峰大本營(yíng)”上面再發(fā)力
國(guó)家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心主任、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(中科院深圳先進(jìn)院)副院長(zhǎng)鄭海榮研究員近日接受記者采訪時(shí)說,如果將高端醫(yī)療技術(shù)和設(shè)備研發(fā)比作攀登珠穆朗瑪峰的話,在先進(jìn)醫(yī)療器械領(lǐng)域賽道上,中國(guó)近年來發(fā)展迅速,總體上來說,現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)“珠峰大本營(yíng)”的位置,但國(guó)際創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,“從大本營(yíng)再朝著峰頂往上走,哪怕誰(shuí)多走出100米,都很不容易的,因?yàn)槟嵌际菬o(wú)人區(qū),氧氣稀缺、體力匱乏,這就是科技創(chuàng)新無(wú)人區(qū)”。不過,高端醫(yī)療技術(shù)設(shè)備研發(fā)體現(xiàn)國(guó)家意志,更需要在“珠峰大本營(yíng)”上面的階段發(fā)力。
在醫(yī)療器械領(lǐng)域經(jīng)典賽道上,“經(jīng)典賽道并不意味著不先進(jìn)、難度不大,是醫(yī)學(xué)臨床的主要工具、是典型的高端制造,經(jīng)典賽道設(shè)備是臨床和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)急需,技術(shù)體系尖端復(fù)雜,而且仍然處于旺盛的持續(xù)創(chuàng)新階段,要完全自主可控、實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先也很不易。比如對(duì)于經(jīng)典的高端影像賽道,現(xiàn)在總體上來說,中國(guó)科研機(jī)構(gòu)及龍頭企業(yè)也已經(jīng)到達(dá)‘珠峰大本營(yíng)’了,技術(shù)儲(chǔ)備與創(chuàng)新已經(jīng)顯示出相當(dāng)?shù)膶?shí)力”。
在醫(yī)療器械領(lǐng)域新興賽道上,包括基于新材料、新器件、分子生物、量子科技和數(shù)據(jù)智能等發(fā)展的新興普惠和精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)設(shè)備,這些高精尖新賽道的新一代醫(yī)療器械研發(fā),越早越有先機(jī),也依賴于多學(xué)科創(chuàng)新能力,“這方面中國(guó)一直都在奔跑,注重對(duì)無(wú)人區(qū)的前瞻布局,既要鞏固老賽道,更要布局新賽道?!编嵑s透露。
高端醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化獲重要突破
近年來,中科院深圳先進(jìn)院已成為推進(jìn)高端醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的一股重要力量。
2007年,中科院深圳先進(jìn)院院長(zhǎng)樊建平在建設(shè)該院第二個(gè)研究所時(shí),就開始布局生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)療器械。目前,深圳先進(jìn)院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所(醫(yī)工所)是中科院規(guī)模較大的生物醫(yī)學(xué)與健康工程領(lǐng)域的力量之一,致力于高分辨多模態(tài)高端醫(yī)學(xué)成像技術(shù)與儀器設(shè)備研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人等創(chuàng)新醫(yī)療器械的研制,以及低成本健康及康復(fù)工程技術(shù)集成。該所現(xiàn)設(shè)7個(gè)研究單元,包括勞特伯生物醫(yī)學(xué)成像研究中心、醫(yī)療機(jī)器人與微創(chuàng)手術(shù)器械研究中心、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展中心、智能醫(yī)用材料與器械研究中心、生物醫(yī)學(xué)光學(xué)與分子影像研究中心、醫(yī)學(xué)人工智能研究中心、仿生觸覺與智能傳感研究中心,已形成一支科學(xué)家和工程師“混搭”的700多人研究團(tuán)隊(duì)。
在科研平臺(tái)方面,中科院深圳先進(jìn)院現(xiàn)已牽頭組建國(guó)家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心、醫(yī)學(xué)成像科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家地方聯(lián)合高端醫(yī)學(xué)影像工程實(shí)驗(yàn)室、中科院健康信息學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院人機(jī)智能協(xié)同系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院醫(yī)學(xué)成像技術(shù)與裝備工程實(shí)驗(yàn)室,以及廣東省磁共振成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省醫(yī)學(xué)光學(xué)影像技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深圳市分子影像學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深圳市超聲成像與治療技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、腦解析與腦模擬重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施等一流的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室30多個(gè)。
中科院深圳先進(jìn)院醫(yī)工所所長(zhǎng)梁棟指出,這些研究單元和科研平臺(tái),為先進(jìn)院推進(jìn)高端醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),經(jīng)過15年攻堅(jiān)克難,醫(yī)學(xué)成像團(tuán)隊(duì)在成像技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化方面取得一系列重要突破,推動(dòng)系列高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備成功研發(fā)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并與醫(yī)療設(shè)備龍頭企業(yè)緊密合作,帶動(dòng)中國(guó)高端醫(yī)療器械自主創(chuàng)新發(fā)展,打破國(guó)際壟斷,改變了高端醫(yī)療設(shè)備的全球市場(chǎng)格局。主要成果包括:
一是突破高場(chǎng)磁共振、功能超聲成像和調(diào)控、高分辨PET與CT等醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的成像方法、成像電子、核心部件和系統(tǒng),累計(jì)獲授權(quán)專利505項(xiàng),轉(zhuǎn)移208項(xiàng);二是創(chuàng)建擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于聲鑷?yán)碚摰男乱淮俺暭羟胁◤椥猿上耜P(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用體系”,成功轉(zhuǎn)化成系列的超聲定量彈性高端彩超產(chǎn)品,在全球上千家醫(yī)院應(yīng)用,為肝硬化、乳腺癌重大疾病的早期篩查和診斷開辟新途徑,取得顯著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,獲得2017年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);三是在首席科學(xué)家鄭海榮帶領(lǐng)下創(chuàng)建“軟硬協(xié)同”的磁共振快速成像理論與技術(shù)體系,提出新體制磁共振成像理論方法、攻克超導(dǎo)磁共振成像電子學(xué)難關(guān),突破國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘,聯(lián)合龍頭影像設(shè)備企業(yè)研制出中國(guó)首臺(tái)3T高場(chǎng)醫(yī)學(xué)磁共振系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大型尖端成像設(shè)備自主創(chuàng)新、國(guó)產(chǎn)制造和臨床應(yīng)用的跨越,使中國(guó)成為繼美國(guó)、德國(guó)之后少數(shù)獨(dú)立擁有磁共振全部核心技術(shù)和整機(jī)制造的國(guó)家,獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);四是團(tuán)隊(duì)基于在高場(chǎng)磁共振技術(shù)積累,助力推出全球首型5T超高場(chǎng)人體全身磁共振成像產(chǎn)品,2022年8月獲批上市,成為國(guó)際上率先突破的超高場(chǎng)磁共振成像臨床普適產(chǎn)品,改變了國(guó)際產(chǎn)品版圖;五是國(guó)家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心與上下游優(yōu)勢(shì)機(jī)構(gòu)組建創(chuàng)新聯(lián)合體,統(tǒng)籌開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān),布局醫(yī)用芯片、醫(yī)學(xué)影像關(guān)鍵部件、醫(yī)療機(jī)器人、心腦血管植入材料等十余項(xiàng)重大項(xiàng)目,其中,成功研制中國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)體外肺膜氧合系統(tǒng)(ECMO,俗稱“人工心肺機(jī)”)于2023年1月獲批上市,成為中國(guó)高端醫(yī)療設(shè)備發(fā)展一個(gè)重要里程碑。
磁共振系統(tǒng)的1.5T、3T、5T,類似于移動(dòng)通信領(lǐng)域3G、4G、5G,超高場(chǎng)5T臨床與科研并重,主要解決臨床問題,服務(wù)醫(yī)學(xué)影像精細(xì)檢查,需求量大,是臨床影像尖端產(chǎn)品,同時(shí)也用于重大科學(xué)研究。為滿足腦科學(xué)等重大前沿科學(xué)需求,突破3T和5T磁共振之際,中科院深圳先進(jìn)院團(tuán)隊(duì)同時(shí)積極布局極高場(chǎng)磁共振成像相關(guān)研究。
此外,在CT和PET成像領(lǐng)域,已構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的X/γ射線成像關(guān)鍵技術(shù)體系,填補(bǔ)多個(gè)國(guó)內(nèi)空白。研發(fā)中國(guó)首個(gè)大視場(chǎng)高分辨小動(dòng)物顯微CT、中國(guó)首臺(tái)高清晰磁共振兼容人腦PET功能成像儀器,已研發(fā)并成功上市中國(guó)首款全視場(chǎng)口腔CT,正在研發(fā)首款基于光柵干涉儀的相襯納米CT成像裝備系統(tǒng)等,這些設(shè)備為開展腦科學(xué)研究、阿爾茲海默癥等疾病的早期定量診斷研究和新藥開發(fā)提供醫(yī)學(xué)影像工具。在光聲成像方面,團(tuán)隊(duì)通過與臨床醫(yī)院合作,在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)人體外周血管與消化道部位成像。
讓未來醫(yī)學(xué)成像練就“火眼金睛”
健康既是戰(zhàn)略需求又是戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),因此,中國(guó)高端醫(yī)療設(shè)備研發(fā)到達(dá)“珠峰大本營(yíng)”之后,在診斷和治療技術(shù)上要不斷創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)更加靈敏、精細(xì)與精準(zhǔn),以滿足與支撐更高水平的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)。面向未來功能醫(yī)學(xué)成像時(shí)代,要做下一代的成像技術(shù)——及早發(fā)現(xiàn)疾病的成像探測(cè),特別是能實(shí)現(xiàn)能量微納化的極弱探測(cè)能力?!拔覀儸F(xiàn)在要把很多早期疾病發(fā)現(xiàn)不了的冰山下的問題,包括功能與代謝的異常、疾病早期的異常。挑戰(zhàn)之大,或類似于天文學(xué)中要從數(shù)億光年以外宇宙里發(fā)現(xiàn)一個(gè)微弱的信號(hào),怎么發(fā)現(xiàn)?醫(yī)療設(shè)備的新型傳感器和系統(tǒng)要有‘火眼金睛’,成為疾病監(jiān)測(cè)的‘千里眼’‘順風(fēng)耳’”。
樊建平認(rèn)為,技術(shù)研發(fā)經(jīng)常遇到“有心栽花花不發(fā),無(wú)意插柳柳成蔭”現(xiàn)象,科技創(chuàng)新是具有高風(fēng)險(xiǎn)的事業(yè),沒有必然確定性,有些技術(shù)路線非常明確,持續(xù)開展攻關(guān)就可以;但“無(wú)人區(qū)”“新賽道”不一定有明確技術(shù)路線,要盡可能判斷未來發(fā)展的方向和機(jī)會(huì)在哪里,其次,從科學(xué)角度必然要做分散布局或前瞻性布局。從概率論來講,如果不做冗余布局,就不可能有大概率的收獲。“像磁共振領(lǐng)域,我們當(dāng)時(shí)招人,就招了一批數(shù)學(xué)、物理、超導(dǎo)專業(yè)研究人員,若僅從固有‘栽花’的工程角度,這些都屬于‘插柳’”。
科技創(chuàng)新上,“有序充滿了科學(xué),無(wú)序是需要保證隊(duì)伍及各種支撐,讓它更加符合預(yù)期。未來要想在產(chǎn)業(yè)鏈頂端往上走,我們必然既要有大的規(guī)劃布局,又要做隨機(jī)儲(chǔ)備”。比如,磁共振、冷凍電鏡、大型質(zhì)子放療設(shè)備等診療重器,這些能夠看得見、摸得著、確定性的項(xiàng)目上,要積極布局,開展強(qiáng)目標(biāo)有組織科研攻關(guān)。與此同時(shí),也要鼓勵(lì)科學(xué)家要有奇思妙想,多領(lǐng)域討論前沿,碰撞創(chuàng)新火花,只有這樣才能持續(xù)發(fā)展。明確目標(biāo)主動(dòng)布局和學(xué)術(shù)前沿開展自由探索,這兩方面要有效結(jié)合。同樣,在研發(fā)成果和專利轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化方面,也應(yīng)當(dāng)尋求重點(diǎn)和前瞻的結(jié)合。
在科研人員眼中,未來還會(huì)涌現(xiàn)未知顛覆性技術(shù),梁棟說,“我們要敏銳地布局研發(fā),比如人工智能,現(xiàn)在ChatGPT出來了,以后醫(yī)療版的ChatGPT也有望服務(wù)臨床”。今后應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段,結(jié)合超靈敏傳感器并通過液體活檢、基因測(cè)序等方法,或可監(jiān)控人體腫瘤細(xì)胞變化趨勢(shì),開展腫瘤的極早期診斷。
“我們要關(guān)注新興技術(shù)變革帶來的機(jī)會(huì),其中包括量子技術(shù),雖說量子看不見、摸不著,我們要探測(cè)人體里出來的微弱不明疾病信號(hào),不可能像經(jīng)典技術(shù)那樣直接地看組織、看密度、看光譜,它可能就是一些量子信號(hào),包括腫瘤在外源激發(fā)下也有其特定量子信號(hào)。這些信號(hào)早期發(fā)現(xiàn)要靠精密量子傳感與成像探測(cè)技術(shù),所以要關(guān)注量子技術(shù)、納米技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)在生命健康科學(xué)的研究和應(yīng)用?!编嵑s表示,“這也許就是無(wú)序中的有序,現(xiàn)在不布局、不儲(chǔ)備,未來就難以厚積薄發(fā)”。(完)
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