聯影集團昨天在2021中國國際醫療器械博覽會（CMEF）上發布首款高端醫學影像專用“中國芯”。當前，“中國芯”已搭載于聯影全新一代PET-CT設備。
有了“中國芯”的強力驅動，“捕癌利器”PET-CT系統性能首次突破200皮秒技術“拐點”，實現了業界最高時間分辨率190皮秒級，有助于顯著提升PET-CT圖像質量，為重疾早診、早篩掀開嶄新一頁。
“中國芯”的問世，填補了我國在高端醫學影像設備自研專用芯片領域的空白，并在關鍵技術指標上實現了國際領先，標志著我國國產高端醫療裝備行業已構建起“整機系統—核心部件—底層元器件”全鏈自主可控的垂直創新體系，為產業突圍提供了堅實的技術保障。
一塊芯片集成以往16塊芯片功能
作為核心技術中的核心，醫療芯片是設備系統性能實現躍升的關鍵源頭技術，一直以來是我國高端醫療裝備行業亟需攻克的技術堡壘，也是行業的“塔尖之爭”。隨著全球晶圓產能持續緊張，芯片價格不斷上漲，實現醫療芯片自主研發，更是成為確保產業鏈安全、促進產業升級發展的燃眉之急。
2019年，聯影集團成立上海聯影微電子科技有限公司，攻堅全線高端醫療設備定制化芯片的設計研發。歷時兩年半，首款芯片研發成功并投入量產。
據聯影微電子首席執行官劉悅介紹，芯片代表了人類制造最精密的工藝，研發難度極高。以這款PET-CT專用芯片為例，需要在指甲蓋大的芯片上集成近十億只晶體管，以每秒上百萬次的速度對微弱電信號進行采樣、放大，并將電信號轉化為計算機可處理的數字信號。通常，一塊醫療芯片從設計到誕生需要近百人的研發團隊耗時5年以上。為此，聯影建立了一支具有豐富芯片設計研發經驗的人才團隊，90%以上為碩士、博士。同時，得益于聯影醫療實現了PET-CT整機的自主研發，整機與芯片兩支團隊形成無縫高效合作，此為得天獨厚的優勢。
劉悅介紹，這款芯片蘊含著一系列技術創新，包括實現了在一塊芯片上集成了智能校正、溫控監測、數據傳輸、能量與時間測定等以往16塊芯片才有的功能，確保可以捕捉并甄別最微弱的信號并降低干擾。
“我們還實現了業界最密采樣通道，并將單位時間內單個通道信號處理能力提升到業界前所未有的10兆級，相較基于傳統通用芯片設計的電路處理能力提升了10倍。”劉悅稱，正是有了算力加持，可以保障系統在極寬的示蹤劑劑量范圍內能夠精確、有效地檢測到人體發出的輻射事例。
賦能重疾早篩早診，助力精準診斷
芯片性能的提升帶來了設備性能跨越式升級，并最終惠及臨床患者。
據介紹，集成了這一芯片的PET-CT首次達到行業最佳TOF時間分辨率——190皮秒級。
“TOF時間分辨率是衡量PET-CT關鍵性能指標，也是業界長期以來追求突破的核心技術方向。簡單說，TOF數值越小，定位越精準，圖像質量越高。并且，芯片帶來的性能指標和集成度的提升，還有助于全方位優化設備的性能。”上海聯影醫療科技股份有限公司分子影像事業部總裁王超介紹，1皮秒相當于一萬億分之一秒，在“中國芯”的強力驅動下，PET-CT系統性能首次突破200皮秒技術的“拐點”，使系統的綜合性能有了飛躍式提升，從而大幅改善臨床圖像的清晰度、對比度和定量準確性。
圖像質量的提升，將直接助力醫生實現更精準診斷。例如，醫生可以發現更早期原位癌，更早為患者提供診斷治療；在精微的腦部影像上，更高清的圖像有助于更早期發現阿爾茲海默癥、帕金森癥等神經退行性疾病。不僅如此，系統還可更精準地評估PD-1、靶向藥以及化療等不同腫瘤治療手段的效果，推動癌癥個性化精準治療。
此外，實現190皮秒級的跨越，還可縮短患者掃描時間，降低患者輻射劑量，讓患者掃描更高效安全。
與產業上下游協同攻堅，培育醫療芯片產業鏈
除了分子影像專用芯片，聯影集團還在研發全線醫學影像設備的專用芯片，并與產業上下游協同攻堅，從無到有培育出一條貫穿“設計—制造—封裝—測試”全流程的醫療芯片產業鏈。
“芯片是信息化時代的科技制高點，是驅動高端醫療裝備智能升級的關鍵。目前，聯影微電子還在全力攻關醫療人工智能芯片、智能可穿戴醫療芯片，為進一步賦能大健康產業發展，助力關鍵技術與產業鏈自主可控貢獻力量。”劉悅說。
今年正是聯影成立十年。聯影集團董事長薛敏表示，隨著首款“中國芯”誕生，聯影正式建成了從整機系統到核心部件、再到底層元器件的全鏈條垂直創新體系。在創新鏈自主可控的基礎上，聯影將繼續深化與政產學研醫各界力量融合創新，推動國產高端醫療裝備全產業鏈自主可控、臨床與科研大設施自主可控、重大醫學攻關與創新能力自主可控，積極助力“健康中國”建設。（記者 唐聞佳）
轉自：文匯報
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