百年沧桑话影像——回眸100年我国影像事业的发展与思考

【作 者】曹厚德

复旦大学附属华山医院静安分院，上海市，200040

0 引言

100多年前，有两束光照进了华夏大地：一为马克思、恩格斯撰写的《共产党宣言》；另一为：伦琴发现的“X线”。前者照亮了人类的理想；后者则照亮了人类的生命。兹以时序为轴，列数医学影像的主要成就。

1 重要史实串珠

距伦琴发现X线仅3月余，上海出版的《万国公报》1896年3月第86册的“泰西新政备考/光学新奇”中即报道这一重要发现。同月，清末维新运动的代表人物谭嗣同、梁启超等都对此有报道。同年，美国科学家莫尔顿等编著《X-ray》一书在纽约出版，中译本则定名为《通物电光》。伦琴于1899年在荷兰公开了第一幅X线图像，从此就开启了它在医学中的应用。有趣的是：1897年在《申报》附送的《点石斋画报》中刊出了一则题为“宝镜新奇”的新闻，称苏州博习医院“购得一宝镜”，虽然仅为凭想象绘制的一幅图画（见图1），但却一直被引用至今。1908年拥有大量读者的《申报》连续刊登广告：“洞穿脏腑的奇光”（见图2）。

图1 1897年《点石斋画报》中刊出“宝镜新奇 一窥究竟”

图2 1908年拥有大量读者的《申报》连续刊登广告：“洞穿脏腑的奇光”

1.1 并蒂花开两芬芳

1951年，上海精密医疗器械厂开始研制200 mA全波整流型医用诊断X线机，历时一年左右，于1952年9月末试制结束，当时定名为“国庆号”，作为重大成果向国庆3周年献礼，并于1953年正式投产。主管机关华东工业部曾给领衔此项目的主要工程师严家莹、张熙民予以嘉奖。几乎同期，沈阳市医药公司所属东北精密医疗仪器厂也试制成功200 mA全波整流型医用诊断X线机，试制人员为时任设计员的杨午及王佳雨等。两台样机一并在北京市劳动人民文化宫举行的“全国第二届卫生事业成果展览会”展出。随后，国家化工部对X线机的产业化发展给予大力支持，决定将两厂合并，在上海成立“上海精密医疗器械厂”，开始批量生产以“建设牌”命名的我国首批X线机。

1962年，笔者为了深入了解学习“上海精密医疗器械厂”影像设备诸多产品的特点，及考察其企业文化、研发产品的规划，从而决定与该厂共同探索工厂、医院如何实施合作开发等，曾全脱产在该厂学习、考察长达一年，从我个人而言，为具备跨界知识的积累打下良好基础，实受益匪浅。

1.2 稀土影屏伴吾眠

20世纪80年代起，数字化X线摄影开始登堂入室并逐步成为主流技术，但自伦琴发现X线后的将近一个世纪中均以增感屏-胶片的模式一统天下。因此增感屏及胶片的性能改进成为全世界探索的课题。1974年起上海医疗器械研究所与工厂、医院合作研制稀土增感屏及开展临床应用研究。另一方面，我国稀土资源丰富，得天独厚。1978年，国家科委、国家经委、国家计委、冶金部，在内蒙古自治区呼和浩特市联合召开“全国稀土会议”。笔者参与的课题被大会选为重点课题之一，因此有机会作为课题组的代表，向时任国务院副总理及国家科委主任的方毅同志汇报，并作为其随员去白云鄂博等地考察。

此课题在1978年全国科学大会上获重大科研成果奖。当时国内外媒体竞相报道，笔者珍藏1978年全国科学大会奖状及《参考消息》一份（转载美国《纽约时报》文章），以作留念。领奖归途中笔者即兴赋诗一首，其中有“三年不知饭香甜，稀土影屏伴吾眠”之句，至今犹难以忘怀。

1.3 国产CT开先河

1979年，国家将研制脑颅CT列为重点项目，由上海医疗器械研究所担纲，成立会战组，主要协作单位有：清华大学图像专业、5703厂飞机精密制造专业、复旦大学数学系、上海电线厂、上海医疗器械九厂、上海计算机研究所、上海硅酸盐研究所、华山医院、第二军医大学长海医院、上海江南造船厂等40多个单位。20世纪80年代初，笔者与陈星荣教授作为国产第一台CT的临床试用者与受试志愿者，完成第一例人体成像（见图3）。笔者既参加临床应用研究，又为第一例志愿受试者，当时扫描时间长达3 min20 s，现该图像已被CT博物馆收藏。今天CT的毫秒级采集速度不但能使冠脉清晰成像，同时还能通过能谱成像等技术方法，观察冠脉管壁斑块的成分，从而评估其危险度。这确实是当时所没预见到的良好效果。

图3 国产第一台CT所拍摄的首例头颅影像

继之，1988年第二代颅脑CT JD-21在上海医疗器械厂研制成功；1990年12月25日，“中华Ⅰ号”全身CT研制成功，并先后在上海通过鉴定。1994年，东大阿尔派全身CT研制成功，进入市场。期间，也曾有“安科公司”等的影像产品先后推向市场，但均未形成规模。

2 斗转星移谱新篇

2014年5月24日，习近平总书记亲临民族品牌企业“联影医疗公司”指导工作，表明党中央对于我国大型影像设备早日实现创新式超越的期盼与鼓励。

2.1 全线产品齐亮相

2018年1月30日，联影公司第一次在RSNA展示多达16款的全线产品，其中尤为业界高度关注的是其在世界范围内领先的PET/CT、PET/MR等。在最近召开的84届CMEF中又展出高端MR产品：全球首台75 cm超大孔径MR，其中搭载超高功率（3.5 MW）的梯度线圈的新一代超柔性线圈等。在过去，高端影像设备多由发达国家向我国输出，国产设备进入极其严苛的国际高端市场是不可企及的。今年来，通过全行业的努力，我国孵化出一批世界级别的创新产品，实现了向美国、日本及欧洲的逆向输出。

2.2 疫情肆虐挺身出

回顾2003年的“非典”肆虐，当时没有一家国产品牌的企业能挺身而出，为国分忧；而2020年新冠疫情爆发，国人仅用7个昼夜建成了“火神山医院”，其中日夜运转的3台CT机均为联影公司产品。此外，由于这次抗疫中，CT、DR等大型医学影像设备成为新冠肺炎病例筛查、快速诊断、病情追踪、疗效评估的关键影像设备，因此短期内需求剧增。在此关键时刻，以联影为代表的国产高端医疗设备领军企业以超快的反应速度和强劲的持续战斗力投入战疫，在应急响应能力和产品快速创新能力等方面做出表率。另一重要事实是：在全球新冠疫情最严峻的时期，有上百台的联影移动式DR机在境外应用，由于该设备具有可视式曝光监控功能，因此可实施远程操控，以减少医患之间交叉感染的可能。全方位地满足急诊科、隔离病区及重症监护室的应用。

2.3 高端科研绽新蕾

近年，世界发达国家相继开展脑计划研究，国家“十四五”规划《建议》也将此列为“前瞻性、战略性国家重大科技项目”。其中人脑图谱成像设备的研制等，对我国在脑科学领域实现自主可控至关重要。联影与张江实验室脑与智能科技研究院共同牵头，联合上海交通大学、上海华山医院、中山医院、浙江大学医学院附属第二医院，共同创造“中国人脑图谱研究科创平台”。这是国产高端医学影像设备及技术首次应用于前沿重大科研领域，为国内首个世界级、标准化的人脑图谱数据服务平台建立提供了强大技术支撑，其主要研究成果之一为：向世界提供具有人种特征的人脑图谱。从而为世界级的标准化脑图谱的完成做出贡献。

2.4 十年艰辛做一“板”

“平板探测器”（flat panel detector，FPD）作为数字化X线机的核心部件之一，经过“奕瑞公司”的10年努力研发，产品涉及十几个不同的细分领域。此外，2020年产量达到18 000多套，约占全球市场的18%；2021产量为5 000多套，约占全球市场的30%，顺利进入科创版市场。

2.5 人工智能露头角

人工智能（artificial intelligence,AI）在影像的发展及广泛使用已成为医学进步的主线，在诊断方面有助于病灶检出、影像诊断及分类；在技术操作方面则有助于序列选择、扫描参数确定、图像重建等；在科室管理方面，从病患信息登录、核对及报告输出等都会得益于AI。相信医生与人工智能AI的结合，完全可使诊断效能最大化，从而改变目前的工作状态及模式。

2.6 新型CT已候场

搭载首创自主研发光子流探测器的“静态CT”已由曹红光博士及其团队研制成功。并在2020年RSNA展出，此新型CT与目前临床应用的螺旋CT相比，无论在空间分辨率、时间分辨率等方面均有大幅度的提升，并具有多能谱的伪彩显示能力，从而呈现更为精细的图像。

3 思考

回眸百年，中国民族企业经历跟跑、比肩直至单项超越的艰辛历程，我对此深感欣慰！期盼在新的百年中，百尺竿头，取得更辉煌的成绩。

世界各国的影像产品，“尺有所短，寸有所长”，因此取长补短应成为行业发展的重要趋势。

走笔至此，谨以小诗一首作为本文结尾：

工匠精神民族心，危难时刻情殷殷；

铁肩挑起道义担，双手捧出拳拳心！