【2020年度国家科学技术进步奖一等奖】磁共振的“中国名片”

本刊记者/ 俞灵琦

国产高场磁共振医学影像设备的出现，打破了跨国公司在该领域长达30多年“一统天下”的格局，重构了该领域国际产业格局。

本刊记者/ 俞灵琦

磁共振医学影像，离我们并不遥远。

作为在临床上比较常用的检查方法，磁共振检对于人体没有任何损害，也没有放射性，所以孕妇也可以进行检查，具有安全、无辐射、精确等优点。因此，磁共振被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，是心脑血管、神经和肿瘤等多种重大疾病影像诊断的“利器”，被视为现代化医疗的重要标志。

同时，高场强磁共振可为脑科学等重大前沿科研提供更精细的脑结构和脑功能成像，是科研领域必不可少的科学仪器。

为了填补我国磁共振领域医学影像设备的空白，推动高精尖医疗设备领域产业化，由上海联影医疗科技股份有限公司（简称“联影医疗”）牵头，携手中科院深圳先进技术研究院，以及中国人民解放军总医院、复旦大学附属中山医院协同创新，共同完成的“高场磁共振医学影像设备自主研制与产业化”项目荣获2020年度国家科学技术进步奖一等奖。这些高端医学影像设备不仅获得我国一批顶尖三甲医院的认可，并且广受市场欢迎，有望成为继高铁后的第二张“中国名片”。

攻克“卡脖子”，填补高端设备的空白

我国磁共振设备产业“难”在何处？

由于磁共振的研发涉及学科门类繁多，技术体系精密复杂，研发难度较大，高场磁共振研发壁垒尤其高筑。

长期以来，由于无法掌握核心部件和技术，国产磁共振设备主要占据中低端市场。数据统计，高端影像设备国产率不足5%，3.0T磁共振100%依靠进口。而进口设备价格昂贵，我国百万人口磁共振拥有量不足美日等国十分之一。

在国家科技项目持续支持下，经10余年多学科联合攻关，产学研医协同创新，成功研制出我国首台3.0T高场磁共振，突破国际知识产权壁垒，实现核心部件100%自主研发，真正填补国内空白，改变了我国高端影像设备核心技术长期受制于人的局面，且在产品性能上整体达到国际先进，部分指标达到国际领先的水平。

磁共振核心部件：射频功率放大器

磁共振核心部件：超导磁体

项目首席科学家、中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑海荣表示，团队成立的初心就是希望以世界级科学家为精神引领目标，以总书记提出的“四个面向”，及中国科学院办院方针为指引，身为“国家人”、心系“国家事”、肩扛“国家责”，面向高端医疗装备这一“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，面对国际巨头编织的专利保护网，研发团队与企业、医院并肩奋斗，坚持源头创新，努力突出重围。

扫描时间长、成像速度慢一直是传统磁共振成像研发的难题，磁共振扫描时间长达数十分钟，患者体验不佳。研究团队开展磁共振稀疏成像理论方法研究，实现了高倍加速，在高时间分辨率动态成像、高分辨率快速血管壁成像以及腹部小肝癌等应用方面具有优势。

联影3.0T 磁共振在医院投入使用

然而要想真正实现“既快又清”，还需要解决大范围高分辨成像和扫描时间互相制约等问题。对此，研究团队开发了用于脑卒中血管斑块精确诊断的三维磁共振血管壁成像技术，图像质量达到国际领先水平，该技术将国际主流方法扫描时间缩短了三分之二，对缺血性脑卒中病因诊断具有重要临床价值。

该项目还实现了高端磁共振设备的大规模产业化和临床应用。基于这一高场强磁共振系统，联影现已推出多款高场强磁共振设备，包括世界首台超大孔径75cm磁共振uMR OMEGA、一系列高端科研型3.0T磁共振产品，服务全身科研以及开展神经科研等前沿科研探索。

这些产品获得我国一批顶尖三甲医院的认可，并且深入到全国近千家医院。国产磁共振国内市场占有率从2013年的14%提升至41%。此外，联影磁共振同时逆向输出至美国、欧洲等多个国家，产生了重大经济与社会效益。我国由净进口国转变为出口国，这也打破了跨国公司在该领域长达30多年“一统天下”的格局，重构了该领域国际产业格局。

产学研医一体化，打造融合创新“闭环”

“打造适合产学研医融合创新生态是成功的关键所在。”联影医疗董事长兼首席执行官张强谈道，“此次项目打通了‘基础研究-临床应用-转化医学-产业转化’全链条，是企业、科研机构、医院深度融合创新的一个典范。”

贯彻“十四五”规划精神，中国正逐步形成以企业为主体、市场为导向、产学研医深度融合的技术创新体系。

自联影成立之初，联影与中科院深圳先进院就围绕一系列“卡脖子”核心技术开展联合攻坚，成功实现了1.5T超导磁共振、中国首台全部核心部件自主研发的3.0T磁共振等一系列产品与技术的自主研发与产业化，填补多项国内空白。其中“EPI序列相位校正专利技术”荣获中国高端医疗设备行业的首个“国家专利金奖”。

“可以说是一种技术与产业弥散融合的方式，十年如一日地无缝对接合作。”项目首席科学家、中科院深圳先进技术研究院研究员郑海荣说，“双方以产业转化为目标，通过战略合作实现顶层设计，随后通过共同申请项目确保密切技术合作，并联合培养人才，实现人才与资本的双向流动。”

对于这样的融合创新，上海复旦大学附属中山医院放射科主任医师曾蒙苏认为：“21世纪的科研已经不是一个人‘单打独斗’，必须依靠团队合作的力量。同时，需要多学科创新联动，医疗器械更是多学科交叉的领域，离不开产学研医的深度融合，我期待高端医学影像设备成为继高铁之后的第二张‘中国名片’。”

面对未来发展，张强谈道：“我们将持续深刻响应国家‘面向世界科技前沿、经济主战场、国家重大需求、人民生命健康，深入实施创新驱动发展战略’的号召，协同产学研医各界能量，全力推进高端医疗装备领域一系列核心技术的突破，加速原创性、引领性临床科研与创新转化，为‘健康中国’战略的早日实现贡献全部力量。”

联影3.0T磁共振脑神经纤维断面扩散张量成像