追光十年｜闯入“无人区”他们研发出全球领先的国产医学影像设备

十年追光，上海科创征途势如虹。

2014年5月，习近平总布告在上海稽核时提出“加快向具有环球影响力的科技创新中央进军”，上海的发展定位从“四个中央”拓展为“五个中央”。
参与研制“天舟”、“神舟”、“羲和”、“祝融”等一批国之重器，推动C919国产大飞机、首艘国产大型邮轮问世……十年来，上海科创硕果累累。

在上海国际科创中央培植十周年之际，澎湃新闻推出“追光十年”特殊策划，聚焦上海科创迈向“环球影响力”之路的十个侧面，解析上海打造科技强国培植主要引擎的动力源泉。

本篇关注企业科研力量。
直接面向市场的科研团队，如何开辟未知新路？

白浪 设计

PET/CT全称“正电子发射/X射线打算机断层成像系统”，这是赞助年夜夫检讨和创造重大疑难病症的一双“火眼金睛”。
PET/CT一度被誉为“当代医学高科技之冠”，作为医学分子影像领域的一项革命性设备，其研发难度之大可想而知。

十多年前，这一领域被少数几家跨国巨子霸占，如何突围而出、自主研发出赶超国际领先水平的国产PET/CT，并持续创新迭代？来自上海联影医疗科技株式会社（以下简称联影医疗）的一支科研团队，用13年韶光实现了一系列打破，创造了诸多第一：从有着业界最小尺寸晶体的PET/CT uMI 510，到业界首款2米轴向视野PET/CT uEXPLORER，再到业界最高韶光分辨率的PET/CT uMI Panorama，他们一次次深入“无人区”。

更让人意想不到的是，这群研发职员的年事大多在25-35岁之间。
敢拼敢闯，这股年轻力量推动着中国医疗科研冲向最前沿。

“做天下最领先的产品”

王超还记得，2023年2月，当联影医疗发布业界首款全芯无极数字PET/CT uMI Panorama之时，吸引了来自全天下的目光——该产品验证了中国科学家的自主研发实力，代表了国产数字化PET/CT无论在空间分辨率、韶光分辨率和定量准确性等各个方面，都已经走在了天下前列。

王超先容，最新一代PET/CT uMI Panorama在此前联影医疗自主研发的PET-CT 的根本上推陈出新，打造出了“中国芯”、“AI脑”，首次在业界实现180皮秒量级超高韶光分辨率。

而在十几年前，这统统很难想象。
那时，王超还在美国从事科研。
是联影医疗的创立，让王超萌生了返国投身医疗设备研发的想法。

早在2011年，上海已呈现出医疗东西家当集中度高的特点，雄厚的制造业根本、开放的对外环境、集聚的高端人才，让上海吸引了诸多行业企业落子，联影医疗正是在这样的时期背景下扎根上海。
也是在那时，王超选择加入公司，成为分子影像设备研发团队的成员之一，随后逐渐发展为团队带头人。

“在这之前，我在美国一所大学担当研究员，已经有了五年的事情经历。
”王超回顾道，当时中国与欧美国家之间的研发实力差距很大，“那时，美国、欧洲等国有很多人在从事分子影像设备的研发，高水平的实验室大概多，但真正商业化的产品很少，中国海内也没有任何这样的产品，但海内用户的需求却有很多，因此我们希望可以研发出这样的产品，来造福患者。
”

在王超看来，PET/CT对付推动精准医疗、提升医疗水平意义重大。
他先容，通过PET和CT联合成像，通过引入放射性核素进行显像，不仅呈现了传统影像设备可以看到的组织构造形态，还能精准捕捉到细胞功能层面的变革，譬如肿瘤的代谢情形如何、是否发展转移等等，从而一览无余地看到肿瘤在全身的分布状况，“随着人类对付康健的重视，它的主要性在临床上越来越突出”。

但对付一家刚成立不久的医疗科技公司而言，创业维艰。

王超坦言，当时，研发团队面临的竞争对手是跨国企业“GPS”，即通用电气、飞利浦、西门子医疗，“想要突围，必须实现产品全链条的自主创新，做天下最领先的产品。
”

不断追赶，冲破“最好”

返国后，王超和研发团队要做的第一件事，便是将光子探测器的空间和韶光分辨率提到最高，同时实现核心元件的自主研发，个中就包括探测器晶体、芯片的国产化。

王超（左一）及PET/CT uMI Panorama研发团队成员，一同谈论研发细节问题。

一台PET/CT的研发，涉及多个核心部件与软硬件，个中光子探测器是极为关键的一步，“PET/CT的事理是，吸收人体注射显像剂后、产生的不同方向的伽马光子，通过精确丈量两个光子到达探测器的位置信息和韶光信息，把病灶定位在一个精准的区域里。
”王超先容，光子探测器的空间和韶光分辨率越好，探测的精度越高，设备就可以在短韶光得到高质量的图像，对病灶的识别就越准确。

“在研发过程中，我们改良了晶体的工艺，使它的尺寸达到业界最小的2.76mm，从硬件上担保了更高的空间分辨率。
”王超进一步回顾，还有一项其独创的钻石镜面工艺，将光传输效率较传统晶体工艺提升了30%，为系统更高韶光分辨率奠定了根本。
2.76mm晶体终极被运用于最新一代PET/CT uMI Panorama光子探测器。

晶体之外，芯片也是探测器的核心部件。
“当时，国外研发的探测器韶光分辨率普遍水平在300皮秒到400皮秒，我们的目标便是要优于这个水平，希望是好于200皮秒。
”王超说，韶光分辨率要提升，芯片研发是关键。

作为王超研发团队成员之一，研发工程师褚少平全程参与了最新一代PET/CT uMI Panorama光子探测器的研发过程，“全体探测器中，芯片必须要实现自主研发，前后我们花费2年半韶光，研发了3版才达到了最好的性能。
”

褚少平回顾，初版芯片，他们做到了韶光分辨率500-600皮秒，第二版芯片，则达到了海内当时最好水平——280皮秒，但当时业界最新最高标准已经达到214皮秒。
“我们只能不断追赶，不断做技能优化，去冲破国际最新标准。
”褚少平说。

又花了近1年韶光，团队终于实现了200皮秒以下的标准，实测达到了180多皮秒。
“这最大程度长进步了芯片的处理性能，压低噪音，从而去精准识别存在噪声里面的光子旗子暗记。
” 褚少平说。

研发不止于此。
如果说探测器是PET/CT的一双眼睛，那么此后影像链的研发，犹如塑造强健骨骼并注入新鲜血液 。

“探测器的数据量很大，带宽也很大，影像链系统须要与探测器进行数据通信，从探测器的海量数据中提取真正有效的信息，去伪存真。
”参与影像链开拓的研发工程师李俊表示，在全体研发过程中，影像链在硬件上进行了非常大的升级，提升了整体性能，使得数据得以充分的开释，“这前后花费了4年韶光”。

除了影像链，PET/CT的探测器也少不了“算法”的加持。
“全体探测器须要一套物理算法，‘算法’直接面向年夜夫，供应用于年夜夫诊断的影像图。
”参与此项研究的工程师徐涵聪先容。

徐涵聪说，PET/CT图像重修算法要紧扣临床诊断需求，持续创新。
“目前，我们的‘算法’仍旧在不断地进化，技能的研发要紧跟时期的发展，不断推陈出新。
此前我们研发出来的一套全新高等运用算法，前后历时2年多韶光，推出多个业界创始的临床运用功能，供应了更为精准的诊断图像。
”

“一台PET/CT的研发是一个别系，不单单是一个硬件产品，这背后集结了诸多不同科研领域研发职员的持续接力创新。
”在王超看来，这是一个须要动力和毅力的过程，对付其所在的研发团队来说，内在驱动力便是临床需求。

“随着时期的发展，对疾病的探测是希望年夜夫看得越清楚越好，看得越精准越好。
这个需求始终存在，我们研发医疗设备就该做到越来越好，不断创造更多代价，为更多有需求的医患做事。
”王超说。

设备出海，入驻国际顶尖医疗机构

2023年2月，全新一代PET/CT uMI Panorama在医疗机构开展运用时，得到了诸多年夜夫认可——不仅仅是扫描速率超过以往任何一代产品，其成像也更为精准清晰。

“在过去，我们无法想象能做成这样一款高精尖的医疗设备。
而用了不到10年韶光，我们寻衅高难度，再次超越了现有的技能水平，把所有治疗参数都提高到了最高水平，我们真的做到了！
”王超仍难掩激动。

王超表示，在研发过程中，研发团队也在不断关注新的技能力量，如半导体的发展、人工智能技能的兴起，并考试测验注入AI算法、深度学习等新技能，这些都在帮助团队思考如何优化传统的技能，进一步提高PET/CT的性能。

眼下，由联影医疗首先推出的“长轴”分子影像设备已经成为一股技能风潮，引领着全体行业的发展。

“大略来理解，长轴就意味着PET的宽度，从头顶到大腿的扫描只需一个床位即可完成。
”王超阐明称，常规PET/CT受制于15cm-30cm的轴向视野，采集影像韶光较长，长轴向视野可以使短韶光采集上风更为明显，也可以使放射性示踪剂的辐射剂量更低，适宜更多患者，更主要的是可以实现从传统的“3D静态成像”到“4D动态成像”，具有极高的科研代价。

国产PET/CT的涌现，也使得PET/CT的价格大幅度低落，“贬价的同时，设备的性能也变得更好了。
”王超表示，目前，国产PET/CT已经在美国和欧洲都拿到了获批上市的容许证，联影医疗的分子影像设备迄今也已装机数百台，并入驻日本、澳大利亚、新西兰、印度、意大利等多个国家，个中不乏像美国加利福尼亚大学戴维斯分校、耶鲁大学、意大利博洛尼亚大学医学院等一批环球顶尖机构。

联影医疗uMI Panorama研发团队部分成员，全体团队成员年事基本在25-35岁。

或许，你很难想象，这个研发出国产PET/CT的联影医疗分子影像团队，其成员大多年事在25-35岁。

今年33岁的褚少平于2017年中科大博士毕业后加入联影医疗，在他看来：“公司给我们供应了强大的平台，以及研发所须要的资金、技能和互助，使得我们可以当仁不让地去投身研发。
”

今年35岁的李俊则表示，真正吸引他留在联影医疗的是其高端医疗设备领域的绝对领导力，同时，公司重视员工的发展和培养。
“加入公司后，我就开始独立卖力一些事情，事情3-4年后就已经参与到高端设备的研发设计中。
在这里，我的伙伴中有海内高学历顶尖人才、海归职员，大家敢闯、敢想，能和这样一群人在一起事情很愉快。
”

联影医疗uMI Panorama入驻美国路易斯安那分子影像诊疗中央。

联影医疗最新表露的2023年年报显示：该公司作为中国市场头部的分子影像设备厂商之一，按照海内新增市场金额口径统计，PET/CT和PET/MR连续多年实现中国市场霸占率排名第一。
国际市场方面，公司业务已覆盖亚洲、美洲、欧洲、大洋洲、非洲超65 个国家和地区。

“这些年里，得益于上海的科创资源，联影得以与一大批学界、业界的伙伴深度互助，个中有浩瀚高校、科研院所、顶尖三甲医院。
未来，我们将会不断开拓新的技能，让更多更优的国产分子影像设备出海远航，让中国的前辈医疗科技造福天下更多患者。
” 联影集团董事长薛敏表示。

白浪 设计