【2020年度國家科學技術進步獎一等獎】磁共振的“中國名片”

本刊記者/ 俞靈琦

國產高場磁共振醫學影像設備的出現，打破了跨國公司在該領域長達30多年“一統天下”的格局，重構了該領域國際產業格局。

本刊記者/ 俞靈琦

磁共振醫學影像，離我們并不遙遠。

作為在臨床上比較常用的檢查方法，磁共振檢對于人體沒有任何損害，也沒有放射性，所以孕婦也可以進行檢查，具有安全、無輻射、精確等優點。因此，磁共振被譽為“尖端醫療設備皇冠上的明珠”，是心腦血管、神經和腫瘤等多種重大疾病影像診斷的“利器”，被視為現代化醫療的重要標志。

同時，高場強磁共振可為腦科學等重大前沿科研提供更精細的腦結構和腦功能成像，是科研領域必不可少的科學儀器。

為了填補我國磁共振領域醫學影像設備的空白，推動高精尖醫療設備領域產業化，由上海聯影醫療科技股份有限公司（簡稱“聯影醫療”）牽頭，攜手中科院深圳先進技術研究院，以及中國人民解放軍總醫院、復旦大學附屬中山醫院協同創新，共同完成的“高場磁共振醫學影像設備自主研制與產業化”項目榮獲2020年度國家科學技術進步獎一等獎。這些高端醫學影像設備不僅獲得我國一批頂尖三甲醫院的認可，并且廣受市場歡迎，有望成為繼高鐵后的第二張“中國名片”。

攻克“卡脖子”，填補高端設備的空白

我國磁共振設備產業“難”在何處？

由于磁共振的研發涉及學科門類繁多，技術體系精密復雜，研發難度較大，高場磁共振研發壁壘尤其高筑。

長期以來，由于無法掌握核心部件和技術，國產磁共振設備主要占據中低端市場。數據統計，高端影像設備國產率不足5%，3.0T磁共振100%依靠進口。而進口設備價格昂貴，我國百萬人口磁共振擁有量不足美日等國十分之一。

在國家科技項目持續支持下，經10余年多學科聯合攻關，產學研醫協同創新，成功研制出我國首臺3.0T高場磁共振，突破國際知識產權壁壘，實現核心部件100%自主研發，真正填補國內空白，改變了我國高端影像設備核心技術長期受制于人的局面，且在產品性能上整體達到國際先進，部分指標達到國際領先的水平。

磁共振核心部件：射頻功率放大器

磁共振核心部件：超導磁體

項目首席科學家、中國科學院深圳先進技術研究院研究員鄭海榮表示，團隊成立的初心就是希望以世界級科學家為精神引領目標，以總書記提出的“四個面向”，及中國科學院辦院方針為指引，身為“國家人”、心系“國家事”、肩扛“國家責”，面向高端醫療裝備這一“尖端醫療設備皇冠上的明珠”，面對國際巨頭編織的專利保護網，研發團隊與企業、醫院并肩奮斗，堅持源頭創新，努力突出重圍。

掃描時間長、成像速度慢一直是傳統磁共振成像研發的難題，磁共振掃描時間長達數十分鐘，患者體驗不佳。研究團隊開展磁共振稀疏成像理論方法研究，實現了高倍加速，在高時間分辨率動態成像、高分辨率快速血管壁成像以及腹部小肝癌等應用方面具有優勢。

聯影3.0T 磁共振在醫院投入使用

然而要想真正實現“既快又清”，還需要解決大范圍高分辨成像和掃描時間互相制約等問題。對此，研究團隊開發了用于腦卒中血管斑塊精確診斷的三維磁共振血管壁成像技術，圖像質量達到國際領先水平，該技術將國際主流方法掃描時間縮短了三分之二，對缺血性腦卒中病因診斷具有重要臨床價值。

該項目還實現了高端磁共振設備的大規模產業化和臨床應用。基于這一高場強磁共振系統，聯影現已推出多款高場強磁共振設備，包括世界首臺超大孔徑75cm磁共振uMR OMEGA、一系列高端科研型3.0T磁共振產品，服務全身科研以及開展神經科研等前沿科研探索。

這些產品獲得我國一批頂尖三甲醫院的認可，并且深入到全國近千家醫院。國產磁共振國內市場占有率從2013年的14%提升至41%。此外，聯影磁共振同時逆向輸出至美國、歐洲等多個國家，產生了重大經濟與社會效益。我國由凈進口國轉變為出口國，這也打破了跨國公司在該領域長達30多年“一統天下”的格局，重構了該領域國際產業格局。

產學研醫一體化，打造融合創新“閉環”

“打造適合產學研醫融合創新生態是成功的關鍵所在。”聯影醫療董事長兼首席執行官張強談道，“此次項目打通了‘基礎研究-臨床應用-轉化醫學-產業轉化’全鏈條，是企業、科研機構、醫院深度融合創新的一個典范。”

貫徹“十四五”規劃精神，中國正逐步形成以企業為主體、市場為導向、產學研醫深度融合的技術創新體系。

自聯影成立之初，聯影與中科院深圳先進院就圍繞一系列“卡脖子”核心技術開展聯合攻堅，成功實現了1.5T超導磁共振、中國首臺全部核心部件自主研發的3.0T磁共振等一系列產品與技術的自主研發與產業化，填補多項國內空白。其中“EPI序列相位校正專利技術”榮獲中國高端醫療設備行業的首個“國家專利金獎”。

“可以說是一種技術與產業彌散融合的方式，十年如一日地無縫對接合作。”項目首席科學家、中科院深圳先進技術研究院研究員鄭海榮說，“雙方以產業轉化為目標，通過戰略合作實現頂層設計，隨后通過共同申請項目確保密切技術合作，并聯合培養人才，實現人才與資本的雙向流動。”

對于這樣的融合創新，上海復旦大學附屬中山醫院放射科主任醫師曾蒙蘇認為：“21世紀的科研已經不是一個人‘單打獨斗’，必須依靠團隊合作的力量。同時，需要多學科創新聯動，醫療器械更是多學科交叉的領域，離不開產學研醫的深度融合，我期待高端醫學影像設備成為繼高鐵之后的第二張‘中國名片’。”

面對未來發展，張強談道：“我們將持續深刻響應國家‘面向世界科技前沿、經濟主戰場、國家重大需求、人民生命健康，深入實施創新驅動發展戰略’的號召，協同產學研醫各界能量，全力推進高端醫療裝備領域一系列核心技術的突破，加速原創性、引領性臨床科研與創新轉化，為‘健康中國’戰略的早日實現貢獻全部力量。”

聯影3.0T磁共振腦神經纖維斷面擴散張量成像