当前位置:首页 >房产指南 >

高端医疗装备首款“中国芯”问世

来源:文汇报   2021-05-14 08:40:28

记者 唐闻佳

联影集团昨天在2021中国国际医疗器械博览会(CMEF)上发布首款高端医学影像专用“中国芯”。当前,“中国芯”已搭载于联影全新一代PET-CT设备。

有了“中国芯”的强力驱动,“捕癌利器”PET-CT系统性能首次突破200皮秒技术“拐点”,实现了业界最高时间分辨率190皮秒级,有助于显著提升PET-CT图像质量,为重疾早诊、早筛掀开崭新一页。

“中国芯”的问世,填补了我国在高端医学影像设备自研专用芯片领域的空白,并在关键技术指标上实现了国际领先,标志着我国国产高端医疗装备行业已构建起“整机系统—核心部件—底层元器件”全链自主可控的垂直创新体系,为产业突围提供了坚实的技术保障。

一块芯片集成以往16块芯片功能

作为核心技术中的核心,医疗芯片是设备系统性能实现跃升的关键源头技术,一直以来是我国高端医疗装备行业亟需攻克的技术堡垒,也是行业的“塔尖之争”。随着全球晶圆产能持续紧张,芯片价格不断上涨,实现医疗芯片自主研发,更是成为确保产业链安全、促进产业升级发展的燃眉之急。

2019年,联影集团成立上海联影微电子科技有限公司,攻坚全线高端医疗设备定制化芯片的设计研发。历时两年半,首款芯片研发成功并投入量产。

据联影微电子首席执行官刘悦介绍,芯片代表了人类制造最精密的工艺,研发难度极高。以这款PET-CT专用芯片为例,需要在指甲盖大的芯片上集成近十亿只晶体管,以每秒上百万次的速度对微弱电信号进行采样、放大,并将电信号转化为计算机可处理的数字信号。通常,一块医疗芯片从设计到诞生需要近百人的研发团队耗时5年以上。为此,联影建立了一支具有丰富芯片设计研发经验的人才团队,90%以上为硕士、博士。同时,得益于联影医疗实现了PET-CT整机的自主研发,整机与芯片两支团队形成无缝高效合作,此为得天独厚的优势。

刘悦介绍,这款芯片蕴含着一系列技术创新,包括实现了在一块芯片上集成了智能校正、温控监测、数据传输、能量与时间测定等以往16块芯片才有的功能,确保可以捕捉并甄别最微弱的信号并降低干扰。

“我们还实现了业界最密采样通道,并将单位时间内单个通道信号处理能力提升到业界前所未有的10兆级,相较基于传统通用芯片设计的电路处理能力提升了10倍。”刘悦称,正是有了算力加持,可以保障系统在极宽的示踪剂剂量范围内能够精确、有效地检测到人体发出的辐射事例。

赋能重疾早筛早诊,助力精准诊断

芯片性能的提升带来了设备性能跨越式升级,并最终惠及临床患者。

据介绍,集成了这一芯片的PET-CT首次达到行业最佳TOF时间分辨率——190皮秒级。

“TOF时间分辨率是衡量PET-CT关键性能指标,也是业界长期以来追求突破的核心技术方向。简单说,TOF数值越小,定位越精准,图像质量越高。并且,芯片带来的性能指标和集成度的提升,还有助于全方位优化设备的性能。”上海联影医疗科技股份有限公司分子影像事业部总裁王超介绍,1皮秒相当于一万亿分之一秒,在“中国芯”的强力驱动下,PET-CT系统性能首次突破200皮秒技术的“拐点”,使系统的综合性能有了飞跃式提升,从而大幅改善临床图像的清晰度、对比度和定量准确性。

图像质量的提升,将直接助力医生实现更精准诊断。例如,医生可以发现更早期原位癌,更早为患者提供诊断治疗;在精微的脑部影像上,更高清的图像有助于更早期发现阿尔兹海默症、帕金森症等神经退行性疾病。不仅如此,系统还可更精准地评估PD-1、靶向药以及化疗等不同肿瘤治疗手段的效果,推动癌症个性化精准治疗。

此外,实现190皮秒级的跨越,还可缩短患者扫描时间,降低患者辐射剂量,让患者扫描更高效安全。

与产业上下游协同攻坚,培育医疗芯片产业链

除了分子影像专用芯片,联影集团还在研发全线医学影像设备的专用芯片,并与产业上下游协同攻坚,从无到有培育出一条贯穿“设计—制造—封装—测试”全流程的医疗芯片产业链。

“芯片是信息化时代的科技制高点,是驱动高端医疗装备智能升级的关键。目前,联影微电子还在全力攻关医疗人工智能芯片、智能可穿戴医疗芯片,为进一步赋能大健康产业发展,助力关键技术与产业链自主可控贡献力量。”刘悦说。

今年正是联影成立十年。联影集团董事长薛敏表示,随着首款“中国芯”诞生,联影正式建成了从整机系统到核心部件、再到底层元器件的全链条垂直创新体系。在创新链自主可控的基础上,联影将继续深化与政产学研医各界力量融合创新,推动国产高端医疗装备全产业链自主可控、临床与科研大设施自主可控、重大医学攻关与创新能力自主可控,积极助力“健康中国”建设。

相关文章

TOP