近日,由華中科技大學(xué)謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的一臺(tái)正電子發(fā)射斷層成像(PET)裝置被送到芬蘭國(guó)家PET中心用于疾病研究和新藥研發(fā),這是該中心首次使用來(lái)自中國(guó)的PET設(shè)備。
就職該中心的高級(jí)研究員韓春雷介紹,芬蘭國(guó)家PET中心融PET相關(guān)學(xué)科為一體,是全球唯一國(guó)家級(jí)PET研究中心,在心血管和代謝、腦、癌癥、炎癥研究等領(lǐng)域影響力突出,世界各大PET廠(chǎng)家都以把自己的最新產(chǎn)品在該中心裝機(jī)視為業(yè)界高度認(rèn)可。
記者采訪(fǎng)了解到,這臺(tái)來(lái)自中國(guó)的儀器是華中科技大學(xué)教授謝慶國(guó)率團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年研發(fā)、具有中國(guó)完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字PET設(shè)備。謝慶國(guó)告訴記者,PET是繼超聲、CT和核磁共振后當(dāng)今最頂尖的醫(yī)學(xué)影像技術(shù),但因超高速閃爍脈沖信號(hào)難以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采樣,PET一直采用模數(shù)混合的信號(hào)獲取電路,長(zhǎng)期存在“測(cè)不準(zhǔn)、使用難、應(yīng)用窄”等短板。
近年來(lái),全行業(yè)都在大力研發(fā)“數(shù)字PET”,然而早在2003年,謝慶國(guó)就率先提出“數(shù)字PET”概念,并首創(chuàng)“多電壓閾值采樣(MVT)”方法,該技術(shù)2013年被中國(guó)專(zhuān)家組鑒定為達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
芬蘭國(guó)家PET中心:這是全世界看得最清楚的動(dòng)物PET
韓春雷告訴記者,MVT是世界上最理想的PET高速閃爍晶體信號(hào)數(shù)字化方法,比如現(xiàn)在芬蘭PET中心裝機(jī)的掃描裝置就可實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)空間分辨率。在業(yè)內(nèi)享有盛譽(yù)并已擔(dān)任芬蘭國(guó)家PET中心主任超過(guò)二十年的尤哈尼?克努蒂(Juhani Knuuti)一直對(duì)數(shù)字PET很感興趣,他認(rèn)為,全數(shù)字化是未來(lái)PET的發(fā)展方向。
從去年4月開(kāi)始,芬蘭國(guó)家PET中心科研人員多次到訪(fǎng)中國(guó),實(shí)地調(diào)研動(dòng)物全數(shù)字PET儀器運(yùn)作情況,自今年1月正式敲定合作到現(xiàn)在,從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)桨惭b、調(diào)試,短短幾個(gè)月的時(shí)間里,謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)就將動(dòng)物全數(shù)字PET設(shè)備安裝到了芬蘭國(guó)家PET中心,經(jīng)過(guò)美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)評(píng)測(cè),各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。韓春雷評(píng)價(jià)道:這樣的效率絕對(duì)見(jiàn)證了什么是“中國(guó)速度”,同時(shí)更見(jiàn)證了卓越的“中國(guó)性能”!
與謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)在PET項(xiàng)目上進(jìn)行創(chuàng)新合作,對(duì)芬蘭PET中心的幫助將非常大。“比如,他們的設(shè)備能夠?yàn)槲覀兊目蒲袑?shí)驗(yàn)提供更高質(zhì)量的影像?!笨伺俦硎?,首臺(tái)中國(guó)PET在芬蘭經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的測(cè)試,“效果與其他類(lèi)似產(chǎn)品相比非常令人振奮”。他說(shuō):“謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)的數(shù)字PET采用了非常獨(dú)特的創(chuàng)新技術(shù),設(shè)計(jì)和研發(fā)了高質(zhì)量的PET檢測(cè)單元,在世界同類(lèi)產(chǎn)品中屬頂級(jí)水平。”
克努蒂告訴記者,這臺(tái)儀器由模塊組成,就像樂(lè)高玩具一樣,這也是謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)核心發(fā)明。目前在芬蘭裝機(jī)的這臺(tái)小型儀器主要是在實(shí)驗(yàn)室中用于對(duì)小動(dòng)物進(jìn)行掃描,但是模塊化設(shè)計(jì)思路可以使掃描設(shè)備對(duì)小動(dòng)物、大動(dòng)物乃至人體均適用。他說(shuō),華科大一臺(tái)升級(jí)版的PET設(shè)備計(jì)劃今年底運(yùn)至芬蘭;針對(duì)人體的PET成像設(shè)備計(jì)劃明年安裝到芬蘭;芬蘭也將聯(lián)合謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)建設(shè)超級(jí)PET(ELAC-PET)項(xiàng)目,并采用謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)與設(shè)備?!皩?duì)此我們非常期待”。
目前,不止是芬蘭,全球多所頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)也嗅到了數(shù)字PET這朵科技之花的芬芳。美國(guó)芝加哥大學(xué)(The University of Chicago)、加州大學(xué)爾灣分校(UC Irvine)、美國(guó)威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校(Wisconsin-Madison University)等在內(nèi)的國(guó)際頂尖高等學(xué)校、科研院所、教學(xué)科研型醫(yī)院,都跟謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)保持了持續(xù)合作。
首臺(tái)人體臨床全數(shù)字PET即將投入市場(chǎng) 中國(guó)高端醫(yī)療器械或迎來(lái)跨越式發(fā)展
PET是繼超聲、CT和核磁共振之后當(dāng)今最先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),已成為臨床診斷和指導(dǎo)癌癥治療的最佳手段之一。由于涉及核物理、電子、材料、機(jī)械、醫(yī)療等諸多學(xué)科,技術(shù)門(mén)檻高,目前全球僅3家跨國(guó)公司能獨(dú)立研制生產(chǎn)。同時(shí),PET也是僅有的沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的高端醫(yī)療儀器。目前,謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)不僅研制出全球首臺(tái)動(dòng)物全數(shù)字PET科學(xué)儀器,也開(kāi)發(fā)出首臺(tái)人體臨床機(jī)器。
首臺(tái)人體臨床“全數(shù)字PET”借助全數(shù)字采樣和信號(hào)處理,空間分辨率達(dá)到2.2毫米,比當(dāng)前進(jìn)口設(shè)備的最高水平提升近一倍。這臺(tái)機(jī)器對(duì)病人全身檢查僅需5分鐘,耗時(shí)僅需要現(xiàn)有臨床設(shè)備一半左右,能“又快又準(zhǔn)”地檢測(cè)。
最近,全球首款全數(shù)字臨床PET/CT樣機(jī)已送往廣州開(kāi)展臨床試驗(yàn),預(yù)計(jì)在今年完成CFDA認(rèn)證,如一切順利,將正式進(jìn)行量產(chǎn),投入市場(chǎng)??赏蚱茋?guó)外廠(chǎng)商在尖端醫(yī)學(xué)設(shè)備領(lǐng)域的長(zhǎng)期技術(shù)封鎖,大幅降低因進(jìn)口醫(yī)療設(shè)備壟斷導(dǎo)致的虛高價(jià)格,減輕社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)。
生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械是《中國(guó)制造2025》的十大領(lǐng)域中的重點(diǎn)領(lǐng)域,目前,圍繞全數(shù)字PET的相關(guān)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利布局已經(jīng)完成,在中國(guó)、美國(guó)、日本、德國(guó)等全球多個(gè)國(guó)家累計(jì)申請(qǐng)了近300件專(zhuān)利,有助于打破當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被進(jìn)口高端醫(yī)療儀器壟斷的局面,實(shí)現(xiàn)中國(guó)高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)跨越式升級(jí)。