全球缺芯風(fēng)暴持續(xù)蔓延。據(jù)高盛一項(xiàng)分析報(bào)告顯示，全球鋼鐵業(yè)、混凝土生產(chǎn)、啤酒甚至肥皂制造業(yè)等多達(dá)169個(gè)行業(yè)均在一定程度上受芯片短缺沖擊，多家知名廠商因芯片供應(yīng)不足被迫減產(chǎn)甚至停擺。

各行各業(yè)紛紛“造芯”自救。5月13日，聯(lián)影集團(tuán)于2021 CMEF（中國(guó)國(guó)際醫(yī)療器械博覽會(huì)）上重磅發(fā)布首款高端醫(yī)學(xué)影像專用“中國(guó)芯”，一舉填補(bǔ)我國(guó)在高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備自研專用芯片領(lǐng)域的空白，并在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先。這一芯片的誕生，有望打破中國(guó)高端醫(yī)療裝備芯片大量依賴進(jìn)口的局面，也標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)高端醫(yī)療裝備行業(yè)已構(gòu)建起“整機(jī)系統(tǒng)-核心部件-底層元器件”全鏈自主可控的垂直創(chuàng)新體系，為產(chǎn)業(yè)突圍、推動(dòng)中國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

首款高端醫(yī)學(xué)影像專用“中國(guó)芯”

攻堅(jiān)金字塔“塔尖”

作為核心技術(shù)中的核心，醫(yī)療芯片是設(shè)備系統(tǒng)性能實(shí)現(xiàn)躍升的關(guān)鍵源頭技術(shù)，一直以來(lái)是我國(guó)高端醫(yī)療裝備行業(yè)亟需攻克的技術(shù)堡壘，也是行業(yè)的“塔尖之爭(zhēng)”。隨著全球晶圓產(chǎn)能持續(xù)緊張，芯片價(jià)格不斷上漲，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療芯片自主研發(fā)，更是成為確保產(chǎn)業(yè)鏈安全，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展的燃眉之急。

2019年， 聯(lián)影集團(tuán)成立上海聯(lián)影微電子科技有限公司，攻堅(jiān)全線高端醫(yī)療設(shè)備定制化芯片的設(shè)計(jì)研發(fā)。歷時(shí)兩年半，首款芯片研發(fā)成功并投入量產(chǎn)。

據(jù)聯(lián)影微電子首席執(zhí)行官劉悅介紹，芯片代表了人類制造最精密的工藝，研發(fā)難度極高。以這款PET-CT專用芯片為例，需要在指甲蓋大的芯片上集成近十億只晶體管，以每秒上百萬(wàn)次的速度對(duì)微弱電信號(hào)進(jìn)行采樣、放大，并將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)字信號(hào)。一行代碼寫(xiě)錯(cuò)或一根電路搭錯(cuò)，芯片性能指標(biāo)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。通常，一塊醫(yī)療芯片從設(shè)計(jì)到誕生需要近百人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)耗時(shí)5年以上。不僅如此，不同于行業(yè)常用的通用芯片，聯(lián)影微電子研發(fā)的是針對(duì)高端醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)需求的定制化ASIC芯片，不僅涉及芯片研發(fā)技術(shù)，還需要深度掌握醫(yī)療設(shè)備關(guān)鍵部件原理及跨學(xué)科技術(shù)知識(shí)，與設(shè)備整機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密配合協(xié)同，才能保證集成芯片后整機(jī)性能最大程度提升。

“人才是科技創(chuàng)新的關(guān)鍵。我們建立了一支具有豐富芯片設(shè)計(jì)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人才團(tuán)隊(duì)，90%以上為碩士博士?！眲傉f(shuō)，“同時(shí)，得益于聯(lián)影醫(yī)療實(shí)現(xiàn)了PET-CT整機(jī)的自主研發(fā)，已掌握設(shè)備的核心技術(shù)，并對(duì)芯片研發(fā)技術(shù)有充分理解。整機(jī)與芯片兩支團(tuán)隊(duì)可以形成緊密無(wú)縫的高效合作。這是我們得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。”

據(jù)劉悅介紹，這款芯片進(jìn)行了一系列技術(shù)創(chuàng)新：“我們?cè)?塊芯片上集成了智能校正、溫控監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸、能量與時(shí)間測(cè)定等以往16塊芯片才有的功能，確?？梢圆蹲讲⒄鐒e最微弱的信號(hào)并降低干擾。此外，我們還實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最密采樣通道，并將單位時(shí)間內(nèi)單個(gè)通道信號(hào)處理能力提升到業(yè)界前所未有的10兆級(jí)，相較基于傳統(tǒng)通用芯片設(shè)計(jì)的電路處理能力提升了10倍。有了算力加持，可以保障系統(tǒng)在極寬的示蹤劑劑量范圍內(nèi)能夠精確、有效地檢測(cè)到人體發(fā)出的輻射事例?！?

賦能重疾早篩早診

芯片性能的提升帶來(lái)了設(shè)備性能跨越式升級(jí)，并最終惠及臨床患者。

搭載“中國(guó)芯”，聯(lián)影PET-CT系統(tǒng)性能首次突破200皮秒技術(shù)“拐點(diǎn)”，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高時(shí)間分辨率190皮秒級(jí)

集成了這一芯片的PET-CT首次達(dá)到行業(yè)最佳TOF時(shí)間分辨率——190皮秒級(jí)。“TOF時(shí)間分辨率是衡量PET-CT關(guān)鍵性能指標(biāo)，也是業(yè)界長(zhǎng)期以來(lái)追求突破的核心技術(shù)方向。TOF數(shù)值越小，定位越精準(zhǔn)，圖像質(zhì)量越高。并且，芯片帶來(lái)的性能指標(biāo)和集成度的提升，還有助于全方位優(yōu)化設(shè)備的性能?！鄙虾Ｂ?lián)影醫(yī)療科技股份有限公司分子影像事業(yè)部總裁王超介紹說(shuō)：“1皮秒相當(dāng)于一萬(wàn)億分之1秒，在‘中國(guó)芯’的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)下，PET-CT系統(tǒng)性能首次突破200皮秒技術(shù)‘拐點(diǎn)’，使系統(tǒng)的綜合性能有了飛躍式提升，從而大幅改善臨床圖像的清晰度、對(duì)比度和定量準(zhǔn)確性?！?

他介紹說(shuō)，圖像質(zhì)量的提升可有效幫助醫(yī)生精準(zhǔn)診斷。例如醫(yī)生可以發(fā)現(xiàn)更早期原位癌，更早為患者提供診斷治療；在精微的腦部影像上，更高清的圖像有助于更早期發(fā)現(xiàn)阿爾茲海默癥、帕金森癥等神經(jīng)退行性疾病。不僅如此，系統(tǒng)還可更精準(zhǔn)地評(píng)估PD-1、靶向藥以及化療等不同腫瘤治療手段的效果，推動(dòng)癌癥個(gè)性化精準(zhǔn)治療。此外，實(shí)現(xiàn)190皮秒級(jí)的跨越，還可縮短患者掃描時(shí)間，降低患者輻射劑量，讓患者掃描更高效安全。

助力產(chǎn)業(yè)鏈自主可控

在分子影像專用芯片之外，聯(lián)影還在研發(fā)全線醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的專用芯片，已承擔(dān)國(guó)家科技部十三五“數(shù)字診療裝備研發(fā)重點(diǎn)專項(xiàng)CT/DR探測(cè)器專用集成電路研發(fā)”項(xiàng)目，并且與產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同攻堅(jiān)，從無(wú)到有培育出一條貫穿“設(shè)計(jì)-制造-封裝-測(cè)試”全流程的醫(yī)療芯片產(chǎn)業(yè)鏈。“芯片是信息化時(shí)代的科技制高點(diǎn)，是驅(qū)動(dòng)高端醫(yī)療裝備智能升級(jí)的關(guān)鍵。目前，聯(lián)影微電子還在全力攻關(guān)醫(yī)療人工智能芯片、智能可穿戴醫(yī)療芯片，為進(jìn)一步賦能大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈自主可控貢獻(xiàn)力量。”劉悅說(shuō)。

聯(lián)影集團(tuán)董事長(zhǎng)薛敏表示：“聯(lián)影自成立起就堅(jiān)定走自主創(chuàng)新道路：全線覆蓋、掌握全部核心技術(shù)、對(duì)標(biāo)國(guó)際頂尖水準(zhǔn)。十年來(lái)，我們實(shí)現(xiàn)了高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備國(guó)產(chǎn)化和核心部件自主研發(fā)。隨著首款‘中國(guó)芯’誕生，聯(lián)影正式建成了從整機(jī)系統(tǒng)到核心部件、再到底層元器件的全鏈條垂直創(chuàng)新體系。在創(chuàng)新鏈自主可控的基礎(chǔ)上，聯(lián)影將繼續(xù)深化與政產(chǎn)學(xué)研醫(yī)各界力量融合創(chuàng)新，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高端醫(yī)療裝備全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控、臨床與科研大設(shè)施自主可控、重大醫(yī)學(xué)攻關(guān)與創(chuàng)新能力自主可控，積極助力‘健康中國(guó)’建設(shè)?！?