受访专家：联影微电子首席执行官 刘悦

北京协和医院核医学科主任 霍力

本报记者 牛雨蕾

上海嘉定，联影微电子实验室里，一枚枚形态各异的芯片完成最终检测，它们将装入PET/CT、CT、数字X光机等高端医疗装备，以及助听器、持续血糖监测仪等医疗可穿戴设备中。

习近平总书记在10月12日至13日举行的全国卫生与健康大会上指出，加强卫生与健康领域基础研究和原始创新，促进科技成果转化，做大做强健康产业。

联影自研芯片就是在响应国家政策，补上了我国高端医疗装备的底层技术短板，为做大做强健康产业铺就一条自主可控的创新之路。

小芯片带来大变化

芯片是医疗设备的“神经中枢”。以PET/CT的探测器芯片为例，其时间分辨率越高，就意味着设备能更精确捕捉到动态信号，最终提高图像的清晰度、对比度和病灶定位准确性。

联影微电子首席执行官刘悦告诉《生命时报》记者，他们自研芯片的时间分辨率已进入180皮秒量级，这意味着设备能把两个伽马光子的到达时间差测准到180万亿分之一秒以内。该芯片在2021年5月在中国国际医疗器械博览会上发布，由于填补了我国在高端医学影像设备自研专用芯片领域的空白，并在关键技术指标上领先国际，被外界称为“中国芯”。现在，经过团队的持续迭代，这一指标已实现大幅提升，处于全球领先梯队。

据介绍，芯片信噪比的提升，意味着辐射剂量进一步降低；图像分辨率提高，能更早发现微小病灶，为治疗争取宝贵时间；效率提升后还会大幅缩短患者等候时间。此外，芯片国产化拉低了整机成本，让高端设备得以向基层下沉。老百姓在家门口就能做更精准的检查，异地就医的交通、住宿等隐形成本随之减少。

北京协和医院核医学科主任霍力教授对此有直观感受：“医院装机联影长轴PET/CT后，接诊效率大幅提高。原本科室一天做50~60例检查就已十分紧张，现在一天看80人，时间都绰绰有余。更重要的是，片子能看得更清楚了。”比如，过去小淋巴结很难发现，现在凭借高清图像不仅能早判断淋巴结的性质，甚至直接明确肿瘤分期。

进口设备研发和迭代主要围绕海外合作医院需求，国内医院提出的优化需求往往响应慢、周期长；而国产设备厂商可以直接对接中国医生的临床需求，无论是软件功能更新还是硬件适配改造，都能快速响应落地。有了国产自研芯片及设备的稳定供应，医院采购成本和维保时间也更加可控。

对医械产业而言，高端芯片自研意味着发展主导权的转移。过去，整机厂商想采购芯片，必须等国外授权；想提升某项指标或迭代设备，也要等国外厂商定制化合作。有了自研国产芯片后，生产或性能提升就容易了许多。

“中国芯”来之不易

曾几何时，高端医学影像设备核心芯片的供给高度集中于海外企业。2018年，联影的PET/CT整机性能已跻身全球第一梯队，但核心芯片仍依赖进口。当时团队研发下一代更高分辨率的产品，想向国外公司定制芯片，但对方给出的交付期至少5年，且无法深度对接技术细节。此外，供应链方面的压力也很大。“关键芯片捏在别人手里，我们就永远没有主动权。”刘悦说。

做芯片，还是买芯片？企业内部不是没有争论。刘悦说，医疗芯片投入大、周期长、风险高，有“三高”门槛，过去全球也没几家公司愿意深耕。一是高可靠性。医疗设备7×24小时运转，芯片出一点问题，都可能影响诊疗结果。二是高精度。X射线/伽马光子等穿过人体后转换成的信号极其微弱，从中把有用信息“捞”出来，对芯片精度要求极高。三是高生命周期。一台医疗设备的服役期通常在10年以上，芯片既要保证性能长期稳定，也要持续供货，不能设备还在正常使用，芯片已停产。

联影算的是一笔长远账：要做世界级的医疗装备，底层技术不掌握在自己手里，永远是在别人的地基上盖房子。2019年，联影微电子正式成立，向芯片自研发起攻坚。

高端医疗芯片研发需要懂得核心电路设计架构与基础技术的人，还需要吃透影像设备的整机原理，明白临床真正需要什么，才能把临床需求转化成芯片参数。于是，联影组建起包括技术人员、医生等在内的跨专业团队，从零开始学原理、搞技术。

为提高芯片适配性和可靠性，团队综合考虑了设备主板上多种高频部件的协同作用，并结合医院设备常年不停机、高温、器件老化等状况，一点点进行迭代优化。以PET/CT芯片为例，团队前后用时两年、历经三版迭代，才最终实现量产。

从“一枝独秀”到“产业共荣”

联影的芯片突破不是孤例，而是行业集体觉醒的一个缩影。

监护与超声领域，迈瑞医疗在核心芯片上持续攻关，自主知识产权心电监测芯片累计销售超100万片，填补了国内空白，并出口全球。今年中国国际医疗器械博览会上，先导医疗、纳米维景等企业也展示了自研芯片成果。行业创新正向底层核心技术延伸。

国内不少做医疗影像设备的同行在使用联影芯片，搭载自研芯片的联影设备还在服务海外患者。美国哈佛大学等科研院校是最早一批引入联影PET/CT的海外机构。在欧洲，联影影像设备已进入德国多家医院。

刘悦说，国产医疗器械行业从整机追赶走向底层元器件自研，是产业发展的必然。随着产业成熟，上下游企业都能找到各自定位，形成良性协同的生态。“这个过程可能需要5到10年，但方向是确定的。”霍力教授也认为，一枝独秀不是春，百花齐放春满园。多家企业共同布局、市场优胜劣汰，才能倒逼全行业持续打磨技术、提升质量，最终受益的是临床和患者。

从“能用”向“更好用”升级

复盘联影芯片的发展历程，几条经验清晰可见。

一是战略定力。“研发芯片是马拉松，没有5~10年的持续投入见不到成效。”刘悦说。从2019年下定决心投入自研，联影坚持投入，不因短期回报慢而动摇。二是整机牵引。“芯片不是凭空设计的，是从临床需求出发、在整机系统里迭代出来的。”刘悦介绍，联影拥有稳定的整机需求和临床反馈渠道，芯片设计可直接对接临床痛点，在真实场景中快速验证迭代。这是得天独厚的优势，也是纯芯片设计公司难以复制的模式。三是人才密度。医疗芯片对人才要求高，联影的芯片研发团队从最初的几个人，发展到现在的近 300 人，覆盖从底层设计到系统验证的全链条能力，这是产品成功的核心支撑。四是生态协同。联影与复旦大学、清华大学、上海交通大学等多所高校及科研院所、顶尖医院开展深度合作，高校做前沿预研，企业做工程化落地，医院做临床验证，构建起产学研医深度融合的创新体系，让技术对准真实的临床需求。

面向“十五五”，联影微电子的发展路线已经清晰。刘悦介绍，目前联影自研芯片覆盖全系列医学影像设备，同时布局助听器、持续血糖监测等智能医疗穿戴领域。联影微电子近期发布的端侧智能助听器——uWaltz华尔兹，基于自研芯片和原生AI，用户在手机上直接对话与操作，就能完成专业测听与验配。未来，一是持续打磨现有芯片，从“能用”向“更好用”升级，填补更多国内空白；二是将AI植入芯片，实现端侧智能，让设备在本地就能完成智能分析；三是把医疗芯片积累的高精度、高可靠技术，拓展到先进制造、航空航天、科学仪器、工业机器人等领域，服务更广阔的产业。

霍力认为，当前设备的图像清晰度已基本满足临床需求，未来攻关重点应更多放在软件与智能化层面：一是图像处理更趋“傻瓜化”，一键输出定量指标、自动生成报告、智能识别病灶；二是提升信息化适配能力，能无缝接入科室系统，自动完成质量控制与异常报警；三是优化科研工具，简化动态图像处理、动态参数提取流程，支撑临床科研开展。这些功能对芯片算力、功耗提出更高要求，也为芯片技术的持续迭代指明了临床方向。▲