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万东医疗、东软医疗…联合攻关高端影像设备关键核心技术!

器械汇 2022-03-30 16:38 发文

3月4日,由万东医疗牵头承担的“2021国家新材料生产应用示范平台——医疗器械材料生产应用示范平台”项目启动会在京召开。

这一项目围绕“新材料研发与生产——核心部件研发生产——整机研发生产——产品端应用——临床验证”,旨在实现关键材料、核心部件、整机系统全产业链自主研制和规模化生产。

1

项目背景

2017年9月,工业和信息化部、发展改革委、科技部、财政部联合印发《新材料产业发展指南》,明确提出了十大急需新材料的重点领域。

2018年1月,工业和信息化部、财政部印发《国家新材料生产应用示范平台建设方案》(以下简称《示范平台建设方案》)、《国家新材料测试评价平台建设方案》。

《示范平台建设方案》提出,国家新材料生产应用示范平台以新材料生产企业和应用企业为主联合组建,吸收产业链相关单位,衔接已有国家科技创新基地,打破技术与行业壁垒,实现新材料与终端产品协同联动。围绕《新材料产业发展指南》明确的十大重点领域,力争到2020年在关键领域建立20家左右。

这十大重点领域包括:

新材料

航空航天装备

先进轨道交通装备

高档数控机床和机器人

海洋工程装备及高技术船舶

生物医药及高性能医疗器械

节能与新能源汽车

新一代信息技术

农业机械装备

电力装备

“医疗器械材料生产应用示范平台”即是工信部按照国家新材料产业发展总体规划,在“生物医药和高性能医疗器械材料”领域部署的国家级应用示范平台。

2

关键材料分析

高性能医疗器械材料主要包括:

碲锌镉晶体

稀土闪烁晶体

液态金属

医用影像系统关键材料

……

碲锌镉晶体

探测器是医学成像系统的核心部件,目前使用的探测器包括闪烁体探测器和半导体探测器两大类,眼下的主流是闪烁体探测器,但对半导体材料的开发也一直在进行。

早期半导体探测器材料主要基于Si和Ge,但存在致命缺点。1991年,科研人员开始对碲锌镉(CZT)半导体材料进行研究。2000年,生长工艺的一项新进展使得更大型碲锌镉晶体的生产成为可能,其优良的特性迅速在核医学成像设备SPECT中得到应用。

目前被公认为下一代CT的光子计数CT,其探测器的重要材料之一就是碲锌镉。

新思界产业研究中心的《2020-2024年碲锌镉晶体材料行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,在医学成像行业的带动下,我国碲锌镉晶体市场需求量攀升,预计到2022年碲锌镉晶片市场销售额将达到1.2亿元。

碲锌镉单晶材料生产技术门槛较高,全球企业较少,国外主要有KromekGroup、Aselsan等,国内有陕西迪泰克、河南国玺超纯材料、苏州优晶光电科技,以及西北工业大学、昆明物理研究所等单位。虽然我国实现了碲锌镉晶片的生产,但产量较低,价格较为昂贵,约为3000元/克。

稀土闪烁晶体

稀土闪烁晶体是当前高性能闪烁材料的发展前沿,在核医学、高能物理、安全检查等诸多领域具有重大应用价值。

稀土闪烁晶体主要分为两大类:

一类是稀土氧化物型闪烁晶体,主要包括稀土硅酸盐和铝酸盐。1992年和2003年,掺铈硅酸镥(LSO:Ce)和掺铈硅酸钇镥(LYSO:Ce)作为闪烁晶体先后被发现,随之被广泛应用于核医学成像领域,成为目前商用PET的首选闪烁晶体,全球每年需求量达几十吨。

另一类是稀土卤化物型闪烁晶体,又可细分为简单稀土卤化物、复合稀土卤化物、稀土激活的碱土金属卤化物等,其中溴化镧(LaBr3:Ce)的性能最为突出。

目前,硅酸钇镥和溴化镧是最具商业价值的两种稀土闪烁晶体,前者作为PET探测器的核心材料,占到PET/CT整机成本的40%-50%。

东软医疗NeuWise PET/CT“苍穹之眼”、明峰医疗ScintCare PET/CT 720L和ScintCare PET/CT 750T、赛诺联合PoleStar m660 PET/CT等产品,PET探测器均使用了硅酸钇镥(LYSO)。

2019年,联影医疗联合上海新漫晶体材料科技有限公司,通过上海市工业强基项目“符合PET/CT需求的大尺寸晶体的开发与产业化”攻关,实现了硅酸钇镥的国产化。2020年,联影医疗收购了上海新漫晶体。

液态金属

液态金属通常是指熔点在200摄氏度以下的低熔点合金,在工作状态下呈液态,具备液态温度宽、导热率高、导电性好等优势,还具有良好的生物相容性,可降解且不会引起过敏,在医学上可用于手术刀、骨钉骨板、人造牙齿、体内生物传感器等。

液态金属在医学影像诊断领域有着独特的应用潜质:

早在2013年,中国科学院理化技术研究所与清华大学联合研究小组就已经实验发现,将室温液态金属镓分别灌注到离体猪的心脏冠状动脉以及肾脏动脉中时,重建出的血管网络异常清晰,造影效果远优于临床上常用的碘海醇增敏剂,图像对比度呈数量级提升。

2020年,清华大学医学院与首都医科大学宣武医院利用液态金属材料的放射成像能力,开发出一种液态金属纹身贴片,不仅可以贴敷在皮肤表面检测人体生理信号,而且可以帮助医生在CT图像中准确定位病灶位置。

在影像设备制造领域,更广为人知的是液态金属轴承CT球管。其所使用的液态金属合金一般由镓、锡、铟等几种低熔点金属组成,常温下即为流体,导电性佳,沸点极高(接近2000℃),不易挥发,同时导热性极佳。相较于滚珠轴承,配以相同的阳极靶,液态金属轴承可使阳极组件的热容量提高10%-20%,最大阳极散热效率提高50%。飞利浦是第一个将液态金属轴承应用到球管制造领域的厂商,随后几年GE、西门子、东芝(现佳能)也紧随其后。

目前,国内主要以中科院、清华大学以及中国科学技术大学等多家研究机构在推进液态金属研究,推进产业化的企业则包括北京梦之墨科技有限公司、云南中宣液态金属有限公司、云南科威液态金属谷研发有限公司、东莞宜安科技股份有限公司等。

3

参与企业介绍

2021年5月、7月和9月,中招联合招标采购网先后发布了“2021年国家新材料生产应用示范平台—医疗器械材料生产应用示范平台项目”的招标公告、结果公示和结果公告。

“结果公示”显示,北京万东医疗科技股份有限公司、东软医疗系统股份有限公司、安泰天龙钨钼科技有限公司、陕西斯瑞新材料股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、上海翌波晶体技术有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、电科睿视技术(北京)有限公司、宁波健信核磁技术有限公司、杭州万东电子有限公司、辽宁省检验检测认证中心、首都医科大学附属北京友谊医院、首都医科大学宣武医院联合体为第一中标候选人。

随后的“结果公告”显示,万东医疗为中标人。

“医疗器械材料生产应用示范平台”由万东医疗牵头,携手西部超导、东软医疗等12家国内行业优势企业、医院、检测机构组成项目联合体,重点攻关高端医疗影像设备关键材料、核心部件、整机系统的生产、测试、评价和应用问题。

万东医疗、东软医疗都是业内非常熟悉的影像设备制造商,在此不再赘述。这里对项目联合体的其他几家公司做一些简单介绍。

西部超导材料科技股份有限公司成立于2003年,总部位于西安,主要从事高端钛合金材料、高性能高温合金材料、超导材料的研发、生产和销售,2019年7月在上海证交所科创板上市。其产品之一——超导线材主要用作高场磁体制造,用于大型科学工程、先进装备制造领域,包括医械领域的磁共振成像仪(MRI)、核磁共振谱仪(NMR)、质子、重粒子加速器等。

西部超导是万东医疗的合作伙伴,万东医疗的无液氦磁共振——开天i_Vision1.5T,就采用了西部超导生产的高性能低温超导材料。

本项目中,西部超导将重点围绕无液氦超导MRI用超导材料生产应用及数据库建设等方面开展工作。

电科睿视(北京)技术有限公司是中电科真空电子科技有限公司(中国电子科技集团公司第十二研究所)的下属子公司。

中电科真空电子科技有限公司成立于2019年7月,依托中国电子科技集团公司第十二研究所组建,主要从事军民两用高端装备核心真空电子器件及其上下游延伸产品的研发、生产和制造,在医疗器械领域,已先后研制出3.5MHU、5.3MHU、8MHU高热容量CT球管系列产品。电科睿视(北京)技术有限公司是承载“高端医疗装备核心器件”科技成果转化及产业化的主体。

安泰天龙钨钼科技有限公司是安泰科技股份有限公司的全资子公司。

安泰天龙由原安泰科技难熔材料分公司(创建于1958年)和原北京天龙钨钼科技股份有限公司(创建于1998年,安泰科技于2015年全资收购)合并而成,研发、制造钨、钼、钽、铌、铼等高性能难熔金属材料及制品,在医学领域主要应用于核医学。

注:安泰科技成立于1998年,是中国钢研科技集团有限公司发起成立的高科技公司,于2000年在深交所上市。安泰科技专注于新材料行业,提供磁性材料和磁电解决方案,在医疗领域的产品包括稀土永磁体、精密合金、纳米晶铁芯、高端装备用耐蚀耐磨材料等。

陕西斯瑞新材料股份有限公司成立于1995年,总部位于西安,专注于高性能铜合金材料、制品及其它特殊铜合金系列材料的研发和制造,涉及医疗领域的产品包括医疗影像零组件用铜合金材料生产线,西门子医疗是其用户之一。

有研稀土新材料股份有限公司是2001年由有研科技集团有限公司(原北京有色金属研究总院)作为主发起人对稀土材料国家工程研究中心经营性资产进行改制而设立的股份公司,主要从事稀土资源开发利用、稀土材料及应用的研究、开发与生产,主要产品包括稀土化合物、稀土金属、稀土合金、稀土磁性材料和高端稀土光功能材料、稀土催化材料、稀土陶瓷材料、高纯稀土靶材及镀膜材料等。

上海翌波晶体技术有限公司成立于2007年,2016年3月更名为上海翌波光电科技股份有限公司,主要生产和销售LYSO、BGO、YSO、PMN-PT、LN、LT等晶体,用户包括东软医疗、三星医疗、大基医疗、明峰医疗,以及高能物理所、华中科技大学等国内外多所大学和科研机构。

宁波健信核磁技术有限公司成立于2013年,主要生产医疗磁共振核心部件及开发磁共振核心技术,提供永磁磁共振成像磁体、超导磁共振成像磁体、磁共振成像配套梯度线圈和匀场线圈、高场科研用磁共振成像磁体以及波谱分析磁体、磁共振整机集成解决方案、超导技术在电力系统的应用等方向的产品。

杭州万东电子有限公司由杭州汽轮动力集团公司(占股70%)与北京万东医疗装备股份有限公司(占股30%)共同出资组建,专业生产各类X射线管系列产品,从其前身——杭州电子管厂生产X射线管至今,已有60多年历史。

杭州万东电子目前以生产工作管电压30kv-150kv、焦点标称值在0.1以上的旋转阳极、固定阳极医用X射线管为主,同时生产250kv深部治疗管和工作电压在300kv以下的探伤管、衍射管、荧光分析管、安检管等多种工业用X射线管,以及X射线管组件。产品冠以“万瑞”品牌(WANRAY),60%左右国内市场销售,40%左右远销韩国、东南亚、美洲、欧洲等地。

END

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