本报记者 康 朴
梁 晨制图(新华社发)
患者使用大医集团研发的伽玛刀CybeRay治疗肿瘤。本文图片均为受访企业提供
永仁心医疗技术人员正在研磨人工心脏产品。
北京协和医院医生在查看5T核磁共振成像。
医学装备是维护人民健康的重要支撑。2024年,中国医学装备市场规模创下新高:1.35万亿元。经过近年快速增长,中国已形成22个大类1100多个品类的产品体系,成为医学装备领域产品类别和品种最齐全的国家之一。
医学装备领域,中国有哪些引领性、原创性产品涌现?医学装备“中国造”何以屡创新高?记者采访了相关企业。
永仁心医疗研发的长期型人工心脏助力延续生命——
让心衰患者变身现实版“钢铁侠”
“醒来你就是钢铁侠了。”手术前,北京大学第一医院心脏外科主任王进对患者说。
电影里,钢铁侠依靠胸前闪闪发光的“钢铁心脏”获得蓬勃力量;生活中,不少心力衰竭患者装上“人工心脏”变身现实版“钢铁侠”延续生命。
前不久,王进接诊了一名患者,这名患者心脏无法正常泵血,一旦发生急性心衰,便会面临生命危险。治疗团队经过多次探讨决定:植入EVA-Pulsar™人工心脏。
手术很成功。这款由永仁心研发的人工心脏,帮助患者生活回归正常。
心力衰竭是各类心脏疾病发展的终末阶段。目前国内有超1000万心力衰竭患者,全球则有6000多万,老龄化和心血管危险因素双重压力促使心衰患病率不断增加。
“人工心脏,并不是人体心脏的复制品或替代品,而是一种辅助心脏工作的植入式金属装置,学名是‘心室辅助系统’。”永仁心医疗首席执行官阎华说,“心脏移植和药物治疗面临诸多制约,人工心脏承载着众多患者的希望,也体现着一个国家高端医疗器械创新能力。”
阎华介绍,人工心脏工作原理类似于水泵,将血液从天然心脏的心室中引导出来,提升压力后,送进主动脉,使得血液得以在全身循环。“这样,原来病变的心脏没有能力完成的那部分增压泵血工作,就交给人工心脏完成,病变的心脏可以不费力地在低负荷下工作。”
人工心脏的制造涉及材料学、流体力学、电机和算法控制等诸多学科领域,一度由西方国家垄断。近年来,不少中国企业奋起直追,取得喜人成果。其中,永仁心于2019年获批上市的EVAHEART,成为中国第一款长期型人工心脏,设计寿命长达30年。
80后刘先生曾患有扩张性心肌病,由于病情严重,已处于终末期心衰阶段。中国医学科学院阜外医院团队为刘先生植入EVAHEART长期型人工心脏。
2024年4月,刘先生复查时显示,他的心脏功能恢复了。陪伴患者2000多个日夜后,刘先生的“钢铁心”被拆除。
人工心脏能帮助心脏功能恢复?
“原因在于永仁心研发的人工心脏可以帮助患者产生脉搏。”阎华表示,具体来说,它可在收缩期增加射血,舒张期减少射血,维持一定水平的脉压差,从而产生搏动血流,让患者保留脉搏和心跳,有效保持血管弹性,心脏充分卸负荷从而促使心脏功能得到有效恢复。
作为高精尖的医疗器械,人工心脏研发周期很长。从基础研究到产品上市,中间还要经过动物实验、型式检验、人体临床实验、患者跟访、审批等程序。“坚持下来确实很不容易。”阎华坦言,“但很多患者都需要人工心脏的帮助,对我们来说,研发这样的产品不仅是一项工作,更是一种信念。”
去年,永仁心医疗科技园在重庆市两江新区落成,人工心脏产能可达3000套。“目前我们生产的人工心脏一、二级零部件全部完成国产化,未来随着产能提升和市占率的提高,越来越多的患者有望以更优惠的价格用上国产‘钢铁心’。”
大医集团伽玛刀实现可视化放疗——
精确“制导”消灭肿瘤
“真不敢想象,我能恢复这么好。”在大连大学附属中山医院复查时,辽宁省长海县的张先生十分感慨。
张先生曾查出左侧大脑胶质瘤,这是一种恶性肿瘤,术后复发率高。如何精准遏制肿瘤?隐形“手术刀”——伽玛刀派上了用场。
伽玛刀又叫“伽玛射线立体定向放射治疗系统”,其实跟“刀”没有关系。它是通过将伽玛射线几何聚集、精确定位,经单次或多次集中照射于肿瘤病灶,以致死性照射剂量摧毁肿瘤组织,产生类似于手术切除的效果,因而被形象地称作“伽玛刀”。
与手术相比,伽玛刀治疗后,患者通常不会出现明显的不良反应,并且治疗时无需全身麻醉。
“工作原理跟在太阳下拿放大镜点燃纸张相似。”大医集团执行董事、首席产品与品牌官昝鹏说,“大连大学附属中山医院引进的CybeRay是我们自主研发的影像引导全身型伽玛刀,具备实时影像引导技术,实现‘可视化’放疗。”
原理简单,实现起来并不容易。
昝鹏将伽玛刀比作导弹系统,放疗就是从瞄准到打击病灶的过程。精准命中目标需要高精度雷达,也要精确控制剂量杀死癌变细胞,但同时又要避免剂量过大。
难点,也是向上突围的创新发力点。
在伽玛刀领域,国产品牌扮演了追赶者的角色。20多年前,国产伽玛刀走向市场,价格比进口产品低数百万元仍无人问津。
每年投入营收的三到四成用于研发创新,大医集团逐渐掌握患者定位、剂量规划等核心技术,创造多个伽玛刀领域行业首次、第一:首次将影像引导技术引入伽玛刀,首次引入实时影像技术,持续多年保持国内市场占有率第一……
拿影像技术来说,大医首次引入并不断迭代,目前拥有全球唯一具备实时影像技术的伽玛刀产品。“脑部肿瘤放疗过程中,精度达亚毫米级,患者的呼吸、咳嗽都会对治疗形成干扰,稍有不慎都可能给患者造成损伤,这对治疗来说是很大挑战。”昝鹏说。在引入影像技术前,伽玛刀放疗时需在患者脑部打入钛钉用于固定,保证放疗效果,但这对患者来说十分痛苦。
实时影像有啥用?
昝鹏还是以导弹举例。传统影像技术是在放疗前确定好目标区域,导弹打出去,如果患者移动就可能打偏。实时影像可以动态追踪病灶位置,即便患者身体姿态发生变化,目标区域仍可动态瞄准,确保精确打击病灶。
今天,国产伽玛刀已比肩国际先进水平,进入欧美等市场。
深耕行业多年,从找不到一家合适的精密加工厂到如今国产化率达95%,协同产业链上下游的努力收到显著成效。“最后5%未完成国产化替代的零部件已在测试中,目前稳定性和可靠性表现令人满意,预计年底可实现接近100%国产化。”昝鹏说,“实现核心技术的自主可控,又能造福患者,这是我们持之以恒的动力源泉。”
联影集团深耕医学影像装备——
从“印象派”到“超写实工笔画”的跃迁
前不久,在上海举办的第91届中国国际医疗器械博览会(CMEF)现场人头攒动,联影集团展台前挤满观众。
“这次首发了一系列诊疗一体装备,比如uCT Ultima、uMR Ultra等。”联影集团旗下联影医疗董事长兼联席首席执行官张强告诉记者,“这些产品要实现精确诊断和有效治疗,都离不开一项重要技术作支撑——医学影像。”
医学影像技术有多重要?
“它好比临床诊疗中的‘眼睛’。”张强表示,“医学影像技术利用物理手段获取生命信息,可实现健康的可视化,是推动临床疾病预警、诊断和治疗技术发展的核心技术,也是高端医学装备中学科交叉最广、技术门槛最高的领域之一。”
自2011年成立以来,联影集团深耕医学影像等多个细分领域。忆及创业之初,张强感慨:“当时国内相关产业链中关键零部件厂家几乎一片空白,产业链上游技术储备落后发达国家10年以上。国内医学影像装备市场,80%以上的CT(计算机断层扫描)、90%以上的磁共振和100%的PET/CT(正电子发射断层—X线计算机断层组合系统)都是进口品牌。”
资深专家带着一批顶尖高校毕业的年轻人日夜奋战,攻克了核心技术,却在生产时碰了壁。有年产上百万台显示器的厂家,一看意向订单才几百台,便没了兴趣;有工厂虽有合作意向,但自身生产条件远未达到医疗设备生产标准……
一台高端医疗设备涉及上百家供应商,需要一家家地跑,从头开始搭建产业链生态系统。研发人员天天泡工厂,一步步搭建起符合高端医疗装备需求的生产体系。
2021年,联影医疗推出全球首款人体全身5T磁共振系统,结束了3T作为全身成像最高场强长达20年的历史。
符号T是磁场强度“特斯拉”,是衡量磁共振系统性能的核心指标,更高的场强通常意味着获得更高的图像分辨、更快的成像速度。
在北京协和医院放射科副主任王怡宁眼中,5T带来的跨越,就像“印象派油画”到“超写实工笔画”的跃迁。她求学时看到的颈椎磁共振成像“充满了斑驳的‘朦胧美’”,5T不仅让医生看见关节四肢,连心脏、腹部的精微结构也能显现,有的甚至可以媲美病理解剖图像。
联影创业10多年,见证着国产医学影像品牌迎头赶上的艰辛历程。实现从跟跑到并跑再到部分领域领跑的跨越,秘诀何在?
张强的答案是——创新:“创新是公司的安身立命之本。公司一直坚持3个必须原则,即必须全线覆盖、自主研发,必须掌握全部核心技术,必须对标国际顶尖标准。”
在张强看来,没有全线的产品推出,不足以改变行业格局;没有自主研发,不足以建立品牌差异化的护城河;没有对标国际顶尖技术的决心,就无法做到真正的全球引领。“比起快速推出低价产品、迅速抢占市场的模式,我们这条路虽然艰难,但也是最为长远的道路。希望为构建‘基础研究—临床应用—转化医学—产业转化’全链条创新协同平台贡献力量,助力中国医疗装备产业迈上全球价值链中高端。”