全數字PET的“追光”之旅
更新時間：2025/2/26 10:49:13 來源：新華社
經濟頻道
1秒鐘，10億個信號從人體發(fā)出；2納秒之內，掃描探測器“追”到這些信號，并將它們完全數字化……
這不可思議的瞬間，發(fā)生在全數字PET掃描人體時。更不可思議的是，“捕捉”到這些信號的速度必須達到更快的皮秒級別，相當于要“追到第一個光子”。
PET，即“正電子發(fā)射斷層成像”，常與CT、磁共振一起并稱為醫(yī)學影像“三大件”，是早期篩查、診斷重大疾病，進行新藥開發(fā)和前沿醫(yī)學探索的利器，其核心技術長期被西方發(fā)達國家壟斷，但全數字化的技術難題一直沒能突破。
銳世醫(yī)療，這家誕生于高校實驗室的科創(chuàng)企業(yè)，用十余年的奮力奔跑給出解決難題的路徑：辟新路，堅定依靠自主創(chuàng)新，造出中國人自己的全數字PET；攀高峰，在不斷的研發(fā)迭代中，讓技術與產品始終“打頭陣”……
透視銳世醫(yī)療的創(chuàng)新之路，一條以科技創(chuàng)新驅動產業(yè)創(chuàng)新的脈絡清晰呈現。
一條新路：相當于“把PET重新發(fā)明一遍”
走進位于合肥高新區(qū)的合肥銳世數字科技有限公司（以下簡稱“銳世醫(yī)療”）展廳，就像步入科幻電影的場景中。白色檢查床與高大的圓環(huán)形掃描探測器“套”在一起，一臺臺全數字PET組成“隊列”，無聲地顯示著高端醫(yī)療器械的精密質感。
PET被西方壟斷、無法完全數字化，這兩大“困境”如今已經同時被中國科研人員創(chuàng)辦的這家企業(yè)改寫。
“讓PET實現‘全數字’，就好比數碼相機之于膠片相機，其難度相當于把PET重新發(fā)明一遍。”全數字PET發(fā)明人謝慶國說，2014年，他率領團隊創(chuàng)辦了銳世醫(yī)療。
創(chuàng)業(yè)初期，沒有場地，華中科技大學角落里一個不足40平方米的小房子，是銳世醫(yī)療僅有的一間實驗室。“夏天熱到‘炸’，冬天凍到‘僵’，條件確實艱苦。”銳世醫(yī)療聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長張博回憶。
醫(yī)療器械裝備是一個高門檻、強監(jiān)管的行業(yè)，全數字PET更是“前無古人”。那時，企業(yè)不是沒有聽到“看空”的聲音。
“西方幾十年都沒研發(fā)出來，說明這是不可能實現的技術空想！”
“何必做全世界都沒有的新技術，抄一抄現有技術，能國產化替代就足夠了。”
質疑聲不斷，卻并未讓銳世醫(yī)療的創(chuàng)業(yè)者動搖。在他們看來，真正的創(chuàng)新不是跟隨別人的腳印，而是在一條無人走通的新路上，刻下全新的“通關”足跡。
2015年，在湖北省鄂州市的大力支持下，銳世醫(yī)療全資子公司湖北銳世數字醫(yī)學影像科技有限公司在鄂州梧桐湖新區(qū)落地，獲得“股權+債權+擔保”的組合拳支持。
有了堅實的后盾，極限攻關開啟。此前，受成本所限，試驗產品探測孔的軸長還不到當時市面上設備的一半，“寬度”不足給靈敏度和信噪比造成了限制。
怎么辦？對于剛剛成立一年多的企業(yè)來說，擴大軸長，不僅需要砸下重金，更重要的是新技術優(yōu)勢并沒有發(fā)揮出來。可要另辟蹊徑，可行的技術路線并不多，每一條都是“無人區(qū)”。
決心并不好下。爭論最激烈的一個冬夜，8個人的核心團隊在臨床試驗醫(yī)院的醫(yī)生休息室里徹夜分析，頭腦風暴會從晚上9點一直開到第二天凌晨3點。討論到天快亮時，大家還是決定勇闖新路：把只有“全數字”技術能夠采集到的大量低能量數據利用起來，以更小的軸長獲得同樣優(yōu)質的性能。
“這條技術路線沒有任何參照物，只能老老實實做實驗、細之又細做調整，通過一次次試錯、總結、再試，找到那些最優(yōu)的參數。”張博說。
從模擬仿真實驗解決“理論上行不行”，到動物實驗系統(tǒng)評估“實際操作時好不好”，攻關團隊投入了上百次“仿真+驗證”實驗，不斷設計優(yōu)化數據處理方式，固定出來十多種數據處理的流程參數，終于對低能量數據實現了“去偽存真”，取得了比市面上產品更優(yōu)的分辨率和靈敏度。
2016年，在前期多年基礎研究、專利成果的基礎上，僅有兩歲的銳世醫(yī)療用9個月完成上萬次類似這樣的攻關實驗，以不到國外企業(yè)十分之一的資金、百分之一的人力，做出首臺臨床全數字PET原型機，完成了科技成果轉化最關鍵的一步。
持續(xù)接力：每向前一步都更艱難
20秒，完成單個床位的掃描成像；135秒，完成全身掃描……
安徽省第二人民醫(yī)院里，2024年2月正式開機的銳世醫(yī)療全數字PET/CT有條不紊地運轉著。通過它，每名患者的掃描時間縮短為過去的五分之一，需要注射的示蹤劑劑量只有常規(guī)的一半。
醫(yī)生和患者看到的，是一次次掃描的便捷與精確；人們看不到的，是技術難度堪比“追光”的創(chuàng)新接力賽。
全數字PET的研發(fā)制造涵蓋了關鍵材料、核心器件、系統(tǒng)軟件、應用研究一整條創(chuàng)新鏈，任何一個環(huán)節(jié)解決不了，都可能功虧一簣。
“如果沒有科研、實驗、制造等全流程的協(xié)同創(chuàng)新、醫(yī)工交叉，是無法造出來的。”張博說。
如今，銳世醫(yī)療在湖北、安徽、山東建立了三個基地，擁有生產及檢驗設備80余臺、工程驗證設備20余臺，包括光電傳感器等負責“追光”的核心零部件在內，全部實現自主化、國產化。
前沿技術鑄就了創(chuàng)新活動的“利劍”，應用領域的拓展則引領企業(yè)去開辟一個個新的“用武之地”。
臨床PET設備體積龐大、無法移動，患者檢查時需平躺并保持靜止，應用的靈活性受到制約。
2024年，銳世醫(yī)療與華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院神經內科張旻教授團隊聯(lián)合，成功研發(fā)出穿戴式頭盔全數字PET。
從龐然大物到一只“頭盔”，研發(fā)團隊需要在確保設備優(yōu)異成像性能的同時，解決緊湊、輕便等難題，而應對這一難題，靠的是多項技術創(chuàng)新攻關。
“見招拆招。適應緊湊的頭盔結構，我們重新定義了圖像信號的數字化技術，使設備對光子的響應更快、更準；將探測器布局從傳統(tǒng)的環(huán)形改為半球形，覆蓋立體角更高，從而能探測到更多有效數據。”銳世醫(yī)療副總經理李炳軒說。
“拆招”是一個不斷嘗試、不斷調整的過程，背后卻是企業(yè)長達數年的艱苦攻關。
為了解決“頭盔”對于緊湊結構和計數率的超高要求，研發(fā)團隊進行了無數次實驗和調試，針對創(chuàng)新系統(tǒng)架構、優(yōu)化采樣電子學、改進重建算法，前后推出了100余項產品新技術的方案。
為了讓患者佩戴“頭盔”的體驗感更好、臨床適應性更高，研發(fā)人員甚至自己上陣當“小白鼠”：坐著、走著，直到能夠實現“盔隨頭動”，甚至能夠邊玩手機邊完成腦部掃描。
李炳軒說，企業(yè)作為創(chuàng)新主體，需要以市場為導向逐步走向產業(yè)化。眼下，銳世醫(yī)療正在探索將全數字PET的應用領域從當前的腫瘤檢測，逐步普及到質子治療，比如為質子刀裝上“眼睛”，為質子束流提供“導航”的質子治療專用PET。
與臨床醫(yī)學、前沿科研的需求相比，全數字PET在更多領域的價值正在“解鎖”，更多“接力賽”仍在加速沖刺中。
依托生態(tài)：“我們始終不是孤軍奮戰(zhàn)”
“磨劍十年，我們始終置身在一個創(chuàng)新生態(tài)中，無論是搞科研、做實驗、制樣機，還是后續(xù)產業(yè)化過程中，都得到了源源不斷的支持。”張博說。
邁過技術門檻，企業(yè)的創(chuàng)新路徑只是完成了“從0到1”的蛻變，完成接下來“從1到100”的市場化、規(guī)模化，是一條更長遠的路。
一位三甲醫(yī)院院長對記者坦言，率先采購使用國產創(chuàng)新型醫(yī)療器械不是沒有猶豫，相比而言，采用進口PET設備更方便，但只要“破局”，便是另一番天地。
作為直接面向人民群眾生命健康的高端醫(yī)療器械，全數字PET要實現臨床應用，完成向國家藥監(jiān)部門的NMPA注冊申請，必須先在有資質的兩家醫(yī)院完成臨床試驗。
回憶起得知可以去醫(yī)院開展臨床試驗的往事，張博依然很激動：“中山大學的附屬醫(yī)院為了支持我們臨床試驗，拆掉醫(yī)生休息室、辦公室、閱片室，騰出空間重新建設了一個掃描間。”
和大多數科技創(chuàng)新型中小企業(yè)一樣，創(chuàng)業(yè)過程中最難的事情就是缺錢。最艱難的時候，張博將自家房子抵押貸款，才湊出70萬元“救命錢”。
2021年，合肥市伸出了橄欖枝。合肥市產業(yè)投資控股（集團）有限公司領投，完成了銳世醫(yī)療的第一輪股權融資。
做企業(yè)的“陪跑者”，發(fā)揮好“耐心資本”的作用，是合肥市給出的態(tài)度。
“銳世醫(yī)療落地合肥前，我們花了很長時間跟蹤研究，與這樣一家企業(yè)共同成長，對所有同行者來說都是寶貴的經驗。”合肥產投集團副總經理李中亞說。
銳世醫(yī)療副總經理陳方告訴記者，落地合肥短短兩年時間里，全數字PET產業(yè)化迅速步入快車道，不僅實現了海外銷售，還在山東費縣開辟了新的生產基地。
“我們已建設成標準化三類醫(yī)療器械生產線，是國內PET市場產品矩陣最豐富的廠家之一。”陳方說，截至目前，公司已取得7張三類醫(yī)療器械注冊證，年產能約為50臺。
良好創(chuàng)新生態(tài)下，任何一項創(chuàng)新活動都不是孤立的，需要各種要素條件集成優(yōu)化。就如同選擇落地合肥，企業(yè)看重的不僅是金融要素支撐，更是這里的高能級科創(chuàng)平臺。
“全數字PET掃描時，注射到人體內的示蹤劑需要核素做‘標記’，全超導托卡馬克大科學裝置EAST‘沿途下蛋’成立的回旋加速器企業(yè)恰好與我們互補。”張博說，眼下，新的示蹤劑正在研發(fā)當中，將支撐企業(yè)進一步拓寬創(chuàng)新路徑。
新年新起點上，回望2024年，銳世醫(yī)療銷售額已超過億元，裝機量已達到11臺，其中還包括兩臺海外訂單，預計2025年裝機量將實現翻番。
“創(chuàng)業(yè)之初覺得技術難，越往后才發(fā)現產業(yè)化、市場化、商業(yè)化的每一步都更難，不僅考驗前端的科創(chuàng)能力，也考驗后續(xù)的創(chuàng)新生態(tài)質量。”張博說，“但重要的是，這條創(chuàng)新之路走通了一次，就會有更多企業(yè)走通更多次。”
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這不可思議的瞬間，發(fā)生在全數字PET掃描人體時。更不可思議的是，“捕捉”到這些信號的速度必須達到更快的皮秒級別，相當于要“追到第一個光子”。
PET，即“正電子發(fā)射斷層成像”，常與CT、磁共振一起并稱為醫(yī)學影像“三大件”，是早期篩查、診斷重大疾病，進行新藥開發(fā)和前沿醫(yī)學探索的利器，其核心技術長期被西方發(fā)達國家壟斷，但全數字化的技術難題一直沒能突破。
銳世醫(yī)療，這家誕生于高校實驗室的科創(chuàng)企業(yè)，用十余年的奮力奔跑給出解決難題的路徑：辟新路，堅定依靠自主創(chuàng)新，造出中國人自己的全數字PET；攀高峰，在不斷的研發(fā)迭代中，讓技術與產品始終“打頭陣”……
透視銳世醫(yī)療的創(chuàng)新之路，一條以科技創(chuàng)新驅動產業(yè)創(chuàng)新的脈絡清晰呈現。
一條新路：相當于“把PET重新發(fā)明一遍”
走進位于合肥高新區(qū)的合肥銳世數字科技有限公司（以下簡稱“銳世醫(yī)療”）展廳，就像步入科幻電影的場景中。白色檢查床與高大的圓環(huán)形掃描探測器“套”在一起，一臺臺全數字PET組成“隊列”，無聲地顯示著高端醫(yī)療器械的精密質感。
PET被西方壟斷、無法完全數字化，這兩大“困境”如今已經同時被中國科研人員創(chuàng)辦的這家企業(yè)改寫。
“讓PET實現‘全數字’，就好比數碼相機之于膠片相機，其難度相當于把PET重新發(fā)明一遍。”全數字PET發(fā)明人謝慶國說，2014年，他率領團隊創(chuàng)辦了銳世醫(yī)療。
創(chuàng)業(yè)初期，沒有場地，華中科技大學角落里一個不足40平方米的小房子，是銳世醫(yī)療僅有的一間實驗室。“夏天熱到‘炸’，冬天凍到‘僵’，條件確實艱苦。”銳世醫(yī)療聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長張博回憶。
醫(yī)療器械裝備是一個高門檻、強監(jiān)管的行業(yè)，全數字PET更是“前無古人”。那時，企業(yè)不是沒有聽到“看空”的聲音。
“西方幾十年都沒研發(fā)出來，說明這是不可能實現的技術空想！”
“何必做全世界都沒有的新技術，抄一抄現有技術，能國產化替代就足夠了。”
質疑聲不斷，卻并未讓銳世醫(yī)療的創(chuàng)業(yè)者動搖。在他們看來，真正的創(chuàng)新不是跟隨別人的腳印，而是在一條無人走通的新路上，刻下全新的“通關”足跡。
2015年，在湖北省鄂州市的大力支持下，銳世醫(yī)療全資子公司湖北銳世數字醫(yī)學影像科技有限公司在鄂州梧桐湖新區(qū)落地，獲得“股權+債權+擔保”的組合拳支持。
有了堅實的后盾，極限攻關開啟。此前，受成本所限，試驗產品探測孔的軸長還不到當時市面上設備的一半，“寬度”不足給靈敏度和信噪比造成了限制。
怎么辦？對于剛剛成立一年多的企業(yè)來說，擴大軸長，不僅需要砸下重金，更重要的是新技術優(yōu)勢并沒有發(fā)揮出來。可要另辟蹊徑，可行的技術路線并不多，每一條都是“無人區(qū)”。
決心并不好下。爭論最激烈的一個冬夜，8個人的核心團隊在臨床試驗醫(yī)院的醫(yī)生休息室里徹夜分析，頭腦風暴會從晚上9點一直開到第二天凌晨3點。討論到天快亮時，大家還是決定勇闖新路：把只有“全數字”技術能夠采集到的大量低能量數據利用起來，以更小的軸長獲得同樣優(yōu)質的性能。
“這條技術路線沒有任何參照物，只能老老實實做實驗、細之又細做調整，通過一次次試錯、總結、再試，找到那些最優(yōu)的參數。”張博說。
從模擬仿真實驗解決“理論上行不行”，到動物實驗系統(tǒng)評估“實際操作時好不好”，攻關團隊投入了上百次“仿真+驗證”實驗，不斷設計優(yōu)化數據處理方式，固定出來十多種數據處理的流程參數，終于對低能量數據實現了“去偽存真”，取得了比市面上產品更優(yōu)的分辨率和靈敏度。
2016年，在前期多年基礎研究、專利成果的基礎上，僅有兩歲的銳世醫(yī)療用9個月完成上萬次類似這樣的攻關實驗，以不到國外企業(yè)十分之一的資金、百分之一的人力，做出首臺臨床全數字PET原型機，完成了科技成果轉化最關鍵的一步。
持續(xù)接力：每向前一步都更艱難
20秒，完成單個床位的掃描成像；135秒，完成全身掃描……
安徽省第二人民醫(yī)院里，2024年2月正式開機的銳世醫(yī)療全數字PET/CT有條不紊地運轉著。通過它，每名患者的掃描時間縮短為過去的五分之一，需要注射的示蹤劑劑量只有常規(guī)的一半。
醫(yī)生和患者看到的，是一次次掃描的便捷與精確；人們看不到的，是技術難度堪比“追光”的創(chuàng)新接力賽。
全數字PET的研發(fā)制造涵蓋了關鍵材料、核心器件、系統(tǒng)軟件、應用研究一整條創(chuàng)新鏈，任何一個環(huán)節(jié)解決不了，都可能功虧一簣。
“如果沒有科研、實驗、制造等全流程的協(xié)同創(chuàng)新、醫(yī)工交叉，是無法造出來的。”張博說。
如今，銳世醫(yī)療在湖北、安徽、山東建立了三個基地，擁有生產及檢驗設備80余臺、工程驗證設備20余臺，包括光電傳感器等負責“追光”的核心零部件在內，全部實現自主化、國產化。
前沿技術鑄就了創(chuàng)新活動的“利劍”，應用領域的拓展則引領企業(yè)去開辟一個個新的“用武之地”。
臨床PET設備體積龐大、無法移動，患者檢查時需平躺并保持靜止，應用的靈活性受到制約。
2024年，銳世醫(yī)療與華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院神經內科張旻教授團隊聯(lián)合，成功研發(fā)出穿戴式頭盔全數字PET。
從龐然大物到一只“頭盔”，研發(fā)團隊需要在確保設備優(yōu)異成像性能的同時，解決緊湊、輕便等難題，而應對這一難題，靠的是多項技術創(chuàng)新攻關。
“見招拆招。適應緊湊的頭盔結構，我們重新定義了圖像信號的數字化技術，使設備對光子的響應更快、更準；將探測器布局從傳統(tǒng)的環(huán)形改為半球形，覆蓋立體角更高，從而能探測到更多有效數據。”銳世醫(yī)療副總經理李炳軒說。
“拆招”是一個不斷嘗試、不斷調整的過程，背后卻是企業(yè)長達數年的艱苦攻關。
為了解決“頭盔”對于緊湊結構和計數率的超高要求，研發(fā)團隊進行了無數次實驗和調試，針對創(chuàng)新系統(tǒng)架構、優(yōu)化采樣電子學、改進重建算法，前后推出了100余項產品新技術的方案。
為了讓患者佩戴“頭盔”的體驗感更好、臨床適應性更高，研發(fā)人員甚至自己上陣當“小白鼠”：坐著、走著，直到能夠實現“盔隨頭動”，甚至能夠邊玩手機邊完成腦部掃描。
李炳軒說，企業(yè)作為創(chuàng)新主體，需要以市場為導向逐步走向產業(yè)化。眼下，銳世醫(yī)療正在探索將全數字PET的應用領域從當前的腫瘤檢測，逐步普及到質子治療，比如為質子刀裝上“眼睛”，為質子束流提供“導航”的質子治療專用PET。
與臨床醫(yī)學、前沿科研的需求相比，全數字PET在更多領域的價值正在“解鎖”，更多“接力賽”仍在加速沖刺中。
依托生態(tài)：“我們始終不是孤軍奮戰(zhàn)”
“磨劍十年，我們始終置身在一個創(chuàng)新生態(tài)中，無論是搞科研、做實驗、制樣機，還是后續(xù)產業(yè)化過程中，都得到了源源不斷的支持。”張博說。
邁過技術門檻，企業(yè)的創(chuàng)新路徑只是完成了“從0到1”的蛻變，完成接下來“從1到100”的市場化、規(guī)模化，是一條更長遠的路。
一位三甲醫(yī)院院長對記者坦言，率先采購使用國產創(chuàng)新型醫(yī)療器械不是沒有猶豫，相比而言，采用進口PET設備更方便，但只要“破局”，便是另一番天地。
作為直接面向人民群眾生命健康的高端醫(yī)療器械，全數字PET要實現臨床應用，完成向國家藥監(jiān)部門的NMPA注冊申請，必須先在有資質的兩家醫(yī)院完成臨床試驗。
回憶起得知可以去醫(yī)院開展臨床試驗的往事，張博依然很激動：“中山大學的附屬醫(yī)院為了支持我們臨床試驗，拆掉醫(yī)生休息室、辦公室、閱片室，騰出空間重新建設了一個掃描間。”
和大多數科技創(chuàng)新型中小企業(yè)一樣，創(chuàng)業(yè)過程中最難的事情就是缺錢。最艱難的時候，張博將自家房子抵押貸款，才湊出70萬元“救命錢”。
2021年，合肥市伸出了橄欖枝。合肥市產業(yè)投資控股（集團）有限公司領投，完成了銳世醫(yī)療的第一輪股權融資。
做企業(yè)的“陪跑者”，發(fā)揮好“耐心資本”的作用，是合肥市給出的態(tài)度。
“銳世醫(yī)療落地合肥前，我們花了很長時間跟蹤研究，與這樣一家企業(yè)共同成長，對所有同行者來說都是寶貴的經驗。”合肥產投集團副總經理李中亞說。
銳世醫(yī)療副總經理陳方告訴記者，落地合肥短短兩年時間里，全數字PET產業(yè)化迅速步入快車道，不僅實現了海外銷售，還在山東費縣開辟了新的生產基地。
“我們已建設成標準化三類醫(yī)療器械生產線，是國內PET市場產品矩陣最豐富的廠家之一。”陳方說，截至目前，公司已取得7張三類醫(yī)療器械注冊證，年產能約為50臺。
良好創(chuàng)新生態(tài)下，任何一項創(chuàng)新活動都不是孤立的，需要各種要素條件集成優(yōu)化。就如同選擇落地合肥，企業(yè)看重的不僅是金融要素支撐，更是這里的高能級科創(chuàng)平臺。
“全數字PET掃描時，注射到人體內的示蹤劑需要核素做‘標記’，全超導托卡馬克大科學裝置EAST‘沿途下蛋’成立的回旋加速器企業(yè)恰好與我們互補。”張博說，眼下，新的示蹤劑正在研發(fā)當中，將支撐企業(yè)進一步拓寬創(chuàng)新路徑。
新年新起點上，回望2024年，銳世醫(yī)療銷售額已超過億元，裝機量已達到11臺，其中還包括兩臺海外訂單，預計2025年裝機量將實現翻番。
“創(chuàng)業(yè)之初覺得技術難，越往后才發(fā)現產業(yè)化、市場化、商業(yè)化的每一步都更難，不僅考驗前端的科創(chuàng)能力，也考驗后續(xù)的創(chuàng)新生態(tài)質量。”張博說，“但重要的是，這條創(chuàng)新之路走通了一次，就會有更多企業(yè)走通更多次。”
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