百年滄桑話影像——回眸100年我國影像事業的發展與思考

【作 者】曹厚德

復旦大學附屬華山醫院靜安分院，上海市，200040

0 引言

100多年前，有兩束光照進了華夏大地：一為馬克思、恩格斯撰寫的《共產黨宣言》；另一為：倫琴發現的“X線”。前者照亮了人類的理想；后者則照亮了人類的生命。茲以時序為軸，列數醫學影像的主要成就。

1 重要史實串珠

距倫琴發現X線僅3月余，上海出版的《萬國公報》1896年3月第86冊的“泰西新政備考/光學新奇”中即報道這一重要發現。同月，清末維新運動的代表人物譚嗣同、梁啟超等都對此有報道。同年，美國科學家莫爾頓等編著《X-ray》一書在紐約出版，中譯本則定名為《通物電光》。倫琴于1899年在荷蘭公開了第一幅X線圖像，從此就開啟了它在醫學中的應用。有趣的是：1897年在《申報》附送的《點石齋畫報》中刊出了一則題為“寶鏡新奇”的新聞，稱蘇州博習醫院“購得一寶鏡”，雖然僅為憑想象繪制的一幅圖畫（見圖1），但卻一直被引用至今。1908年擁有大量讀者的《申報》連續刊登廣告：“洞穿臟腑的奇光”（見圖2）。

圖1 1897年《點石齋畫報》中刊出“寶鏡新奇 一窺究竟”

圖2 1908年擁有大量讀者的《申報》連續刊登廣告：“洞穿臟腑的奇光”

1.1 并蒂花開兩芬芳

1951年，上海精密醫療器械廠開始研制200 mA全波整流型醫用診斷X線機，歷時一年左右，于1952年9月末試制結束，當時定名為“國慶號”，作為重大成果向國慶3周年獻禮，并于1953年正式投產。主管機關華東工業部曾給領銜此項目的主要工程師嚴家瑩、張熙民予以嘉獎。幾乎同期，沈陽市醫藥公司所屬東北精密醫療儀器廠也試制成功200 mA全波整流型醫用診斷X線機，試制人員為時任設計員的楊午及王佳雨等。兩臺樣機一并在北京市勞動人民文化宮舉行的“全國第二屆衛生事業成果展覽會”展出。隨后，國家化工部對X線機的產業化發展給予大力支持，決定將兩廠合并，在上海成立“上海精密醫療器械廠”，開始批量生產以“建設牌”命名的我國首批X線機。

1962年，筆者為了深入了解學習“上海精密醫療器械廠”影像設備諸多產品的特點，及考察其企業文化、研發產品的規劃，從而決定與該廠共同探索工廠、醫院如何實施合作開發等，曾全脫產在該廠學習、考察長達一年，從我個人而言，為具備跨界知識的積累打下良好基礎，實受益匪淺。

1.2 稀土影屏伴吾眠

20世紀80年代起，數字化X線攝影開始登堂入室并逐步成為主流技術，但自倫琴發現X線后的將近一個世紀中均以增感屏-膠片的模式一統天下。因此增感屏及膠片的性能改進成為全世界探索的課題。1974年起上海醫療器械研究所與工廠、醫院合作研制稀土增感屏及開展臨床應用研究。另一方面，我國稀土資源豐富，得天獨厚。1978年，國家科委、國家經委、國家計委、冶金部，在內蒙古自治區呼和浩特市聯合召開“全國稀土會議”。筆者參與的課題被大會選為重點課題之一，因此有機會作為課題組的代表，向時任國務院副總理及國家科委主任的方毅同志匯報，并作為其隨員去白云鄂博等地考察。

此課題在1978年全國科學大會上獲重大科研成果獎。當時國內外媒體競相報道，筆者珍藏1978年全國科學大會獎狀及《參考消息》一份（轉載美國《紐約時報》文章），以作留念。領獎歸途中筆者即興賦詩一首，其中有“三年不知飯香甜，稀土影屏伴吾眠”之句，至今猶難以忘懷。

1.3 國產CT開先河

1979年，國家將研制腦顱CT列為重點項目，由上海醫療器械研究所擔綱，成立會戰組，主要協作單位有：清華大學圖像專業、5703廠飛機精密制造專業、復旦大學數學系、上海電線廠、上海醫療器械九廠、上海計算機研究所、上海硅酸鹽研究所、華山醫院、第二軍醫大學長海醫院、上海江南造船廠等40多個單位。20世紀80年代初，筆者與陳星榮教授作為國產第一臺CT的臨床試用者與受試志愿者，完成第一例人體成像（見圖3）。筆者既參加臨床應用研究，又為第一例志愿受試者，當時掃描時間長達3 min20 s，現該圖像已被CT博物館收藏。今天CT的毫秒級采集速度不但能使冠脈清晰成像，同時還能通過能譜成像等技術方法，觀察冠脈管壁斑塊的成分，從而評估其危險度。這確實是當時所沒預見到的良好效果。

圖3 國產第一臺CT所拍攝的首例頭顱影像

繼之，1988年第二代顱腦CT JD-21在上海醫療器械廠研制成功；1990年12月25日，“中華Ⅰ號”全身CT研制成功，并先后在上海通過鑒定。1994年，東大阿爾派全身CT研制成功，進入市場。期間，也曾有“安科公司”等的影像產品先后推向市場，但均未形成規模。

2 斗轉星移譜新篇

2014年5月24日，習近平總書記親臨民族品牌企業“聯影醫療公司”指導工作，表明黨中央對于我國大型影像設備早日實現創新式超越的期盼與鼓勵。

2.1 全線產品齊亮相

2018年1月30日，聯影公司第一次在RSNA展示多達16款的全線產品，其中尤為業界高度關注的是其在世界范圍內領先的PET/CT、PET/MR等。在最近召開的84屆CMEF中又展出高端MR產品：全球首臺75 cm超大孔徑MR，其中搭載超高功率（3.5 MW）的梯度線圈的新一代超柔性線圈等。在過去，高端影像設備多由發達國家向我國輸出，國產設備進入極其嚴苛的國際高端市場是不可企及的。今年來，通過全行業的努力，我國孵化出一批世界級別的創新產品，實現了向美國、日本及歐洲的逆向輸出。

2.2 疫情肆虐挺身出

回顧2003年的“非典”肆虐，當時沒有一家國產品牌的企業能挺身而出，為國分憂；而2020年新冠疫情爆發，國人僅用7個晝夜建成了“火神山醫院”，其中日夜運轉的3臺CT機均為聯影公司產品。此外，由于這次抗疫中，CT、DR等大型醫學影像設備成為新冠肺炎病例篩查、快速診斷、病情追蹤、療效評估的關鍵影像設備，因此短期內需求劇增。在此關鍵時刻，以聯影為代表的國產高端醫療設備領軍企業以超快的反應速度和強勁的持續戰斗力投入戰疫，在應急響應能力和產品快速創新能力等方面做出表率。另一重要事實是：在全球新冠疫情最嚴峻的時期，有上百臺的聯影移動式DR機在境外應用，由于該設備具有可視式曝光監控功能，因此可實施遠程操控，以減少醫患之間交叉感染的可能。全方位地滿足急診科、隔離病區及重癥監護室的應用。

2.3 高端科研綻新蕾

近年，世界發達國家相繼開展腦計劃研究，國家“十四五”規劃《建議》也將此列為“前瞻性、戰略性國家重大科技項目”。其中人腦圖譜成像設備的研制等，對我國在腦科學領域實現自主可控至關重要。聯影與張江實驗室腦與智能科技研究院共同牽頭，聯合上海交通大學、上海華山醫院、中山醫院、浙江大學醫學院附屬第二醫院，共同創造“中國人腦圖譜研究科創平臺”。這是國產高端醫學影像設備及技術首次應用于前沿重大科研領域，為國內首個世界級、標準化的人腦圖譜數據服務平臺建立提供了強大技術支撐，其主要研究成果之一為：向世界提供具有人種特征的人腦圖譜。從而為世界級的標準化腦圖譜的完成做出貢獻。

2.4 十年艱辛做一“板”

“平板探測器”（flat panel detector，FPD）作為數字化X線機的核心部件之一，經過“奕瑞公司”的10年努力研發，產品涉及十幾個不同的細分領域。此外，2020年產量達到18 000多套，約占全球市場的18%；2021產量為5 000多套，約占全球市場的30%，順利進入科創版市場。

2.5 人工智能露頭角

人工智能（artificial intelligence,AI）在影像的發展及廣泛使用已成為醫學進步的主線，在診斷方面有助于病灶檢出、影像診斷及分類；在技術操作方面則有助于序列選擇、掃描參數確定、圖像重建等；在科室管理方面，從病患信息登錄、核對及報告輸出等都會得益于AI。相信醫生與人工智能AI的結合，完全可使診斷效能最大化，從而改變目前的工作狀態及模式。

2.6 新型CT已候場

搭載首創自主研發光子流探測器的“靜態CT”已由曹紅光博士及其團隊研制成功。并在2020年RSNA展出，此新型CT與目前臨床應用的螺旋CT相比，無論在空間分辨率、時間分辨率等方面均有大幅度的提升，并具有多能譜的偽彩顯示能力，從而呈現更為精細的圖像。

3 思考

回眸百年，中國民族企業經歷跟跑、比肩直至單項超越的艱辛歷程，我對此深感欣慰！期盼在新的百年中，百尺竿頭，取得更輝煌的成績。

世界各國的影像產品，“尺有所短，寸有所長”，因此取長補短應成為行業發展的重要趨勢。

走筆至此，謹以小詩一首作為本文結尾：

工匠精神民族心，危難時刻情殷殷；

鐵肩挑起道義擔，雙手捧出拳拳心！