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赛诺威盛:中国“质”造CT机需从研发开始

作者:王莹时间:2016-10-16来源:电子产品世界收藏
编者按:CT机的技术门槛是比较高的,核磁公司有将近20家,而CT拿证的公司国内只有5家,并不是所有人都能掌握CT技术。

 黑马

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/311394.htm

  2016年9月底,医疗界的黑马——科技(北京)有限公司在北京亦庄举办了新工厂揭幕仪式及产品发布会。该公司是一家专注等医学影像设备研发、制造的企业,2012年成立,由一批来自海内外知名CT机企业的科研人员组成,历时近4年推出了自主研发的CT产品。其中CT探测器——“精广角”系列产品已实现真正意义上的自主知识产权,并且公司从成立之初就注重研发,瞄准国际上顶级高端设备的普及化方向。

  众所周知,CT设备研发技术门槛高,上万枚零件涉及十几万项专利,而且学科交叉度高。是如何在技术上突破的呢?为此,总裁付诗农、首席技术顾问唐向阳、研发系统部总监于壮飞、营销副总裁赵疆接受了《电子产品世界》编辑的采访。

  图:总裁付诗农称其CT机采用多种精良零部件

  攻克成像质量难题

  赛诺威盛的“精广角”系列CT产品实现了76厘米大孔径、20线对空间分辨率。那么,成像质量的影响因素有哪些?赛诺威盛是如何克服这些问题的?

  赛诺威盛研发系统部总监于壮飞称,影响CT图像质量的关键因素在数据采集和图像重建两部分。数据采集部分包括探测器、放射源、CT球管的性能、焦点的大小、焦点的稳定性。数据采集以后,成像过程则需要经过一系列的校正,校正的方法对图像质量的影响也非常大。

  关于校正的方法对图像质量的影响,首席技术顾问唐向阳指出,CT质量评估分为低密度分辨率、高密度分辨率、时间分辨率和频谱分辨率。有两个重要的方面,一个是X光源,X光很强大,作为成像功能来说,远远不是完美的,里面有很多地方需要去处理,怎样处理,也是衡量一个厂家能不能向客户输送最好质量的产品的地方。探测器部分,因为有成千上万的探测器,即使每个探测器都做得很好,但每个探测器单元之间也会有不一致性,这个不一致假设只有1‰~3‰,都会在数据采样过程里出现抹不去的、不想看到的情况。所以,赛诺威盛的工程师从设计开始到优化,要把每个环节考虑到,尽量从根源上消除;根源上消除不了的就用软件消除。“这是鉴别实力很强劲的生产厂家和普通的生产厂家的试金石。”

  付诗农总裁补充道,CT中影响图像质量的因素非常多,整个影像链上硬件和软件处理方法都会或多或少影响图像质量。CT产品融汇了30多个交叉学科,包括从X光物理、材料学、电子学(真空电子、高压电子)、运动机械、精密机械等一系列甚至美工、软件等一系列技术在里面。过程中最大的难度是如何去设计一个满足我们指标的系统化均衡产品,在什么地方性能要让一些,什么地方补齐一些。例如,图像算法上不能做妥协时,硬件是不是能多做一些;硬件无法补齐时,软件能不能多做一些。这些细小点的取舍是在系统化工程中最具有挑战性的地方。

  另外一个难点,CT系统从70年代诞生以来,先行者已经在专利上布局了,例如国际市场上,排在前五的CT公司所拥有的专利总量为4万多件。作为后来者,难点是要越过别人的专利。当然一些通用技术例如CT原理已经过期,但技术细节上要想法绕过对方专利的封锁。为此,赛诺威盛和中国专利局的相关网站一起申请,自己维护几千项,现在每段时间都在增加,目前大概有4000项左右的专利库。当认为某项技术可能会侵权的时候,赛诺威盛就会到专利局做全部的索引,去排查和消除这一风险。

  在探测器设计过程早期,会和一些公司存在一定的专利冲突,因此赛诺威盛在探测器上多增加大约50美元的设计成本来避开这个专利风险,成功绕过对方专利的封锁,真正实现探测器的自主知识产权。

  让高端产品普及化

  大孔径CT不是别人没有,GE有80cm孔径CT,飞利浦有85cm孔径的CT。现在20线对的分辨率也不是业界最高的,因为GE有24线对,西门子有26线对的CT。但是CT是分用户群和用户档次的,最高端的用户像协和医院、301医院、北京医院可归类为学术型用户,他们追求的是最尖端的产品和性能,以帮助临床医学开发和科研。

  但对于普及型CT产品,目前除了赛诺威盛之外,没有其他品牌做到76cm孔径和20线对分辨率。普及型CT是给大量三甲医院、二级医院、县级医院等作为门诊的机器,使用频率高。因此,赛诺威盛在同等档次的机器中引入了最高端的性能。像大孔径设备,GE的80cm大孔径CT机器价格是三甲医院、县级医院档次机器价格的3~4倍以上。因此,赛诺威盛可谓实现了高端性能普及化。

  另外,赛诺威盛也为CT机未来性能升级做好了准备,可实现16到32和64的无缝连接(注:通常64排、128层以下可称为普及型CT。)。但其他公司不一定能达成这个目标。因为赛诺威盛的设计理念是,在一个平台化的基础上,使用户有机会在今后条件允许的情况下能享受到更好的性能。方法是软硬件都可系统升级。但硬件升级并不是把机器拆散重新去做,而是用模块化的方法和设计来完成。

  实现稳定性、可靠性

  在发布会上,协和医院的王沄教授和鄂尔多斯体检保健中心的王桐院长称,“精广角”装机试用到现在,是很稳定的,改写了他们对于国产设备的印象。

  那么,如何实现稳定性?唐向阳博士解释道,可以把CT图像链做个链条,整个链条的强度是由里面最弱的那一环决定。赛诺威盛基本对CT图像链每个环节都有足够的认识和经验,包括它的性能稳定性、温度、湿度,当然这不是一蹴而就的。研制过程中也做了各种实验,包括有时候北京天气热,还去扬州开发机器,因为天气不一样,性能也会不同。

  经过三四年的摸索,在以前经验的基础上又积累了足够多的新经验,把最容易出问题的环节,也做得很结实,这样整个链条的强度就一致了。

  付诗农总裁补充道,关键的一环是人。赛诺威盛的创业团队主要是技术团队,核心人员中90%拥有顶级外资医疗企业研发经理,团队成员累计拥有超过100年的CT产品研发经验。临床引用专业人员均拥有专业医师资格,具有超过10年以上的临床经验。拥有数位CT和放射领域的资深海外华人专家顾问。

  另外,稳定性、可靠性和产品质量并不是说有什么样的秘方去做的,一定是一点一点、一个系统化的技术去做,我们通常称之为可靠性设计,一半是理论计算,另外一半是设计开发和实验。

  可靠性整体设计牵扯到很多方面。通常把一个系统分为几个分系统和关键部件,假如要让平均无故障时间达到一年半,要对每个分系统,比如探测器、准直器、扫描床、控制台都要分配一个远远高于一年半的指标。通过一个可靠性的模型计算出来之后,就可知道每个分系统要达到什么理论高度,这些可以在软件上通过模型算出来。

  更重要的是,算出来的是不是真正可行?比如机架的旋转算下来之后需要达到20年的平均无故障,这在现实操作中不可能,因此,相互之间调整和优化,最终要达到一个可实现的模型。在此基础上做设计,设计下来之后更重要的部分是做测试和实验。在赛诺威盛的车间里,有对扫描机架整体旋转寿命进行可靠性测试的机架,如果要求机架的寿命时间在用户那儿达到10年,这10年中每年会做一次例行维护和调整。这个目标确定后,就要通过加速模拟的办法去测试,每天模拟100个病人,每个病人要转多少圈,计算下来,要求机架要旋转4000万圈。如果厂房中的荧光屏显示已经稳定地旋转了3000多万圈,这时可通过计算得出,整体系统已经达到了85%的信心度,“这时候我们就有了底气,让自己的产品和用户见面了。”

  总之,可靠性和质量并不是一蹴而就的,它是一整套方法和计算方法保证这样复杂系统的最终结果。

  售价和售后服务

  赛诺威盛的产品和同等档次的GE、飞利浦、西门子对比,价格会低于对方价格30%~40%。但在国内品牌厂商里,赛诺威盛不采用低价策略。因为不希望通过盲目追求廉价的产品去占有市场,而是希望更实实在在地提供给客户有质量、高效率的产品去赢得市场。

  对于售后服务,由于赛诺威盛的CT机自主化程度高,机架上所有的模块、电路板都是自己设计的,这样,在售后维护上,部件成本就会低很多,而且节省换配件时间。

 CT机市场增长快

  “从美国/全球行业报告分析,CT目前是在所有设备中使用率最广泛的设备之一。”营销副总裁赵疆称。中国市场的发展速度是巨大的,市场前景是乐观的。从低端到高端,一年CT新增装机量2000~2200台。现在市场增长率的数字虽然比前两年略低,但这个基数已经很大。十几年前全国的总装机量只有4000-5000台,远远落后于日本、美国等发达国家。今天我们的总装机量已经超过日本,仅次于美国,排在世界第二位。

  稳扎稳打

  赛诺威盛有技术上的优势,再加上国家的政策扶持,但不急于求成,而是稳扎稳打。今年赛诺威盛的重点并不在于卖多少台机器,而是建立市场策略和打造销售渠道。新工厂建成后,产量会平缓加速,建立流程、控制质量、建设售后服务团队、流程和运营。2017年希望产量会上去。

  图:赛诺威盛工厂揭幕仪式。嘉宾从左至右:中华医学会影像技术分会候任主任委员,北京医学会放射技术分会主任委员付海鸿;中华放射学会副主任委员,中华医学会上海放射学会主任委员,第二军医大学长征科医院放射科主任刘士远;中华放射学会候任主任委员,中华医学会北京放射学会主任委员,北京协和医院放射科主任金征宇;中国医学装备协会理事长赵自林;中华医师学会放射医师分会副会长周纯武;赛诺威盛科技(北京)有限公司总裁付诗农



关键词: 赛诺威盛 CT

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