手術機器人的精密減速器、磁共振的超導磁體、CT探測器的芯片,這些曾卡住中國醫(yī)械行業(yè)脖子的關鍵環(huán)節(jié),正一個個被中國技術攻克。
十四五”以來,我國醫(yī)療裝備產業(yè)實現(xiàn)歷史性跨越。截至2024年底,我國醫(yī)療器械生產企業(yè)數(shù)量突破3.3萬家,較“十三五”末增長27.8%。更值得關注的是,國產醫(yī)療裝備正不斷向高端化、智能化邁進,一批高技術醫(yī)療裝備陸續(xù)問世,中國已扭轉“進口設備占高端市場90%”的局面,從跟跑轉向并跑,部分產品實現(xiàn)領跑。在這場突圍戰(zhàn)中,關鍵零部件的國產替代成為決定性因素。本文將聚焦高端醫(yī)療裝備五大“卡脖子”領域的技術突破進展,剖析中國醫(yī)療裝備產業(yè)如何一步步突破技術壁壘。
01 醫(yī)學影像設備核心部件:從全面依賴進口到逐步自給
醫(yī)學影像設備被譽為“醫(yī)生的眼睛”,是疾病診斷不可或缺的利器。然而,其核心部件曾長期依賴進口,導致設備價格高昂,維護成本巨大。磁共振設備的超導磁體和梯度放大器、CT設備的球管和探測器等核心部件,一度是國內企業(yè)難以逾越的技術高峰。中國科學院深圳先進技術研究院與聯(lián)影醫(yī)療公司聯(lián)合啟動的3.0T磁共振系統(tǒng)研發(fā)項目,開啟了科研“國家隊”與行業(yè)龍頭10余年的并肩奮戰(zhàn)。研究人員常常做實驗到凌晨,和工程師、供應鏈、臨床專家等各方對接開會,反復測試調整。數(shù)年攻關,首臺3.0T高場磁共振設備完成研制并成功實現(xiàn)產業(yè)化,使我國成為全球第三個掌握高場磁共振部件和整機制造的國家。東軟醫(yī)療制造的全球轉速領先的寬體CT、聯(lián)影醫(yī)療推出的首臺5T磁共振等產品,不僅打破了國外技術壟斷,更在部分性能指標上實現(xiàn)超越。關鍵零部件國產化率持續(xù)提升。中國醫(yī)學裝備協(xié)會理事長侯巖表示,“十四五”期間,包括CT球管在內,我國醫(yī)療裝備關鍵零部件國產化率、核心部件自主配套率逐年提升。
02 植入性醫(yī)療器械材料:生物相容性難題被攻克
在植入性醫(yī)療器械領域,材料是決定產品性能和安全的關鍵。傳統(tǒng)金屬植入物存在離子析出引發(fā)的過敏、松動等臨床瓶頸。鋯鈮合金的出現(xiàn),被稱為“金屬與陶瓷的完美結合”。它既具備金屬的塑韌性,又擁有陶瓷的耐磨性和生物相容性。大博醫(yī)療通過自主原位氧化技術,在材料表面構建陶瓷層,并結合3D打印與精密表面處理工藝,打造出性能比肩國際一流水平的關節(jié)假體材料。同時,大博醫(yī)療全球首創(chuàng)的“3D打印鈦合金基陶瓷涂層植入物”,通過超耐磨、高韌性的無機非金屬涂層,使植入物彈性模量更接近人骨,有效減少應力屏蔽,攻克了長期困擾臨床的適配性與耐久性難題。在血管介入器械領域,鎳鈦超彈合金毛細管已實現(xiàn)量產;高端醫(yī)用分離膜材料及組件的實驗室研發(fā)已經完成;人工關節(jié)用高性能陶瓷材料及產品正在研制。這些突破不僅打破國外技術壟斷,更推動中國骨科植入物走向高端自主化。
03 生命支持設備關鍵技術:從“人工心臟”到ECMO的突破
生命支持設備是重癥救治的最后防線,其技術復雜度高、研發(fā)難度大,曾長期是國產醫(yī)療裝備的短板。全球最小最輕的全磁懸浮“人工心臟”的成功研發(fā),標志著我國在生命支持設備領域取得重大進展。這款產品為心力衰竭患者帶來了新的希望。更引人注目的是體外膜肺氧合(ECMO)治療產品的國產化突破。深圳漢諾醫(yī)療科技有限公司研制的國產ECMO治療產品獲批上市,從1到300臺的應急擴產任務,短短三周即告完成,展現(xiàn)了我國強大的精密制造能力和供應鏈調配能力。在2023年初,該產品獲得注冊批準后,迅速投入大規(guī)模生產,滿足了國內醫(yī)院的迫切需求。“無缺血肝臟灌注系統(tǒng)”的研發(fā)成功,則解決了器官移植中的另一個難題。中山大學附屬第一醫(yī)院器官移植團隊耗時10年研發(fā)的這套系統(tǒng),實現(xiàn)了“血流不中斷”的人體肝移植。該系統(tǒng)模擬生理環(huán)境的器官艙、各種管路、耗材以及外殼等配件,大多都來自深圳及周邊地區(qū)廠商,證明我國高端醫(yī)療裝備零部件配套體系已趨于完善。
04 手術機器人核心部件:從算法到精度的飛躍
手術機器人是醫(yī)療裝備皇冠上的明珠,其研發(fā)涉及精密機械、人工智能、影像處理等多學科交叉技術。過去,這一市場長期由國際巨頭壟斷。微創(chuàng)醫(yī)療機器人集團開發(fā)的腔鏡機器人,具備遠程手術功能,已在40多個國家應用,海外收入占比超六成。在天津市腫瘤醫(yī)院手術室內,醫(yī)生通過聯(lián)影智融研發(fā)的C550經皮介入手術機器人系統(tǒng),9秒內為患者實現(xiàn)單針穿刺。醫(yī)生操縱機械臂,在CT實時影像導航下,穿刺針以亞毫米級精度抵達病灶。為模擬最真實的手術觸感,研發(fā)團隊在不同動物體、人造體膜上進行了上萬次測試。大博醫(yī)療的膝關節(jié)手術機器人自2025年二季度開始臨床應用全面啟動,已在全國10余家三甲醫(yī)院完成臨床驗證,累計完成超500例手術,覆蓋復雜關節(jié)置換、翻修等場景。該系統(tǒng)基于亞洲人骨骼數(shù)據(jù)庫,通過自研規(guī)劃軟件進行術前分割,手術規(guī)劃誤差率≤1.5mm,同時支持5G遠程手術,醫(yī)生可遠程操控完成高風險手術。手術機器人核心部件的突破,不僅提升了手術精準度和安全性,也緩解了醫(yī)生工作壓力,讓患者享受更微創(chuàng)、更安全的診療服務。
05 智能醫(yī)學軟件平臺:醫(yī)學大腦與智能推理引擎
在硬件不斷突破的同時,我國在醫(yī)療裝備的“軟實力”上也穩(wěn)步提升。截至2024年底,我國醫(yī)學裝備領域“十四五”時期專利申請量累計已達104.5萬件。人工智能、腦機接口、多模態(tài)影像等新技術與醫(yī)療裝備加速融合。萬方醫(yī)學構建的智庫型產品服務體系,在人工智能技術應用下,構建了強大的技術底座——萬方醫(yī)學大腦和智能推理引擎。在復旦大學附屬中山醫(yī)院,國產自主創(chuàng)新的全身PET/CT“探索者”將PET掃描時間從20多分鐘縮短至最快30秒,還能開展全身動態(tài)4D影像采集,智能追蹤藥物代謝過程。這類智能醫(yī)學軟件平臺的突破,為醫(yī)生提供了更強大的診斷工具,也為患者帶來了更快捷、更精準的診療體驗。醫(yī)院加強醫(yī)工融合,如復旦大學附屬中山醫(yī)院近期開啟建設醫(yī)療領域“國家人工智能應用中試基地”,錨定科研-轉化-應用關鍵環(huán)節(jié),不斷破解臨床醫(yī)學難題。智能醫(yī)學的發(fā)展已經催生了一批專精特新“小巨人”企業(yè)。光學顯微儀器、持續(xù)葡萄糖監(jiān)測等細分領域,都有國內企業(yè)打破國外技術壟斷,產品市場占有率不斷提升。從跟跑到并跑,從進口依賴到自主可控,從單一產品到系統(tǒng)解決方案——中國醫(yī)療裝備產業(yè)正在全球醫(yī)療科技浪潮中奮力突圍。國產醫(yī)療裝備的“新突圍”,已經讓更多群眾切實享受到醫(yī)療科技發(fā)展帶來的民生福祉。有數(shù)據(jù)顯示,國產手術機器人上市后,相關設備價格降幅明顯,更多市縣級醫(yī)院也能開展機器人手術。即使相隔千里,患者也可通過遠程系統(tǒng)接受上海專家的手術;基層醫(yī)院通過云端獲得三甲醫(yī)院診斷支持;農村地區(qū)借助便攜設備實現(xiàn)初步篩查。未來,隨著政策持續(xù)支持和技術不斷進步,中國醫(yī)療裝備產業(yè)將為守護人類健康貢獻更多“中國智慧”。
參考資料
《決勝“十四五” 打好收官戰(zhàn)丨越來越多“中國造”——我國醫(yī)療裝備實現(xiàn)新突圍》(南方網,2025年08月28日)
《越來越多“中國造”——我國醫(yī)療裝備實現(xiàn)新突圍》(中國網,2025年08月27日)
《海滄引力|從國產替代到全球領先 看大博醫(yī)療的強“骨”之道》(央廣網,2025年10月23日)
《國產高端醫(yī)療器械,對標世界一流》(中國江蘇網,2024年01月15日)
《前瞻醫(yī)療科技研究院凝聚精準醫(yī)療科技力量探尋健康產業(yè)發(fā)展紅利》(前瞻產業(yè)研究院)
《曹雪濤:推動前瞻性國家醫(yī)學與健康高端智庫建設》(中國科學報,2022年01月16日)
《“創(chuàng)新驅動·匯智起航——2023年萬方醫(yī)學健康智庫建設與發(fā)展論壇”在北京梅地亞中心隆重舉行!》(中國網,2023年05月22日)
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