【中國科學報】為了99%良品率的醫用超聲探頭——記中科院蘇州醫工所研究員崔崤峣

作者: 時間:2022-04-12

  

 

  崔崤峣(右三)指導學生。 受訪者供圖 

  ■本報見習記者 劉如楠 

  2015年,中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所(以下簡稱蘇州醫工所) 研究員、醫用聲學室主任崔崤峣帶領團隊,研發出我國第一臺具有自主知識產權的超高頻血管內超聲成像設備原型樣機。如果將其做成產品,我國就能實現這一高端醫療器械的自主可控,不再依賴進口。

  接下來的路該如何走?她與10位團隊成員為此展開激烈討論——若選擇論文發表導向,就不需要花大量時間迭代工藝;若選擇設備研發導向,就需要花大量精力細摳工藝細節、性能指標,這些投入何時能帶來效益產出,并不確定。

  討論持續了一整天,最終大家選擇了走設備研發之路。后來,團隊完成一系列高頻微型超聲探頭的產品化,建立起小批量生產能力,并支持多家企業的核心部件供應,使得國產產品成本大幅降低。

  不久前,崔崤峣獲評2021年中國科學院年度先鋒人物。她對《中國科學報》說,“這是我們大家一起決定走的路?!?/p>

  “讓高端醫療器械不再受制于人” 

  2007年,在英國牛津大學工作4年后,崔崤峣獲得了英國永久居留權。但即便如此,她依然下定決心回國。

  2011年,崔崤峣回國加入蘇州醫工所。當時國內的高端醫療設備行業發展很不樂觀。行業調查顯示,我國醫療超聲類儀器落后發達國家15年左右,CT和核磁共振儀器落后發達國家20年以上。

  “我自己也做了個摸底調查,拿B超機來說,當時國內有獨立品牌的企業大概100家,以組裝、做非核心部件為主。其中具備研發能力的只有30家,具備核心探頭研發能力的不足10家?!贝掎艒i說,“國際行業領先公司的一臺高端B超機能賣200多萬元,國內大部分企業還賣不到10萬元,差距太大?!?/p>

  她指出,國內企業在高端產品研發方面投入和能力不足,往往會導致低價競爭,如此就更缺乏高端產品的研發動力。

  “我不敢說能改變什么,只是覺得可做的事情有很多?!彼龑τ浾哒f。

  就在崔崤峣剛剛組建超聲研究團隊時,當地政府迅速介紹了一些本地企業與她對接。一個企業老板問:“我們超聲設備探頭是從深圳一家企業買的,要5000塊錢,你能不能幫我們做到3000元?”

  她搖了搖頭:“這不是我們中科院研究所該做的事。我們要做的,是突破支撐行業發展的關鍵核心技術,是讓高端醫療器械自主可控,不再受制于人?!?/p>

  “百里挑一”和“99%” 

  對于當時國內高端醫療設備行業來說,做常規探頭的能力尚且有限,做胃鏡、腸鏡、血管內窺鏡等內窺超聲探頭更是不可想象的。

  在“十二五”國家科技支撐計劃項目答辯時,聽說崔崤峣要做最微小的、指標要求最高的血管內超聲探頭及設備,在場的人都不相信。甚至有評審專家私下議論:“這又來一個忽悠錢的。從來沒聽說這個人,研究所也是新建的,毫無基礎怎么做出來?”

  但有老專家提議:“讓他們試試看,萬一成功了呢?!本瓦@樣,頂著種種質疑和擔心,崔崤峣團隊開始了研發工作。

  經過一年多攻關,該團隊在第一批幾十個探頭中,發現了一個測試曲線堪稱完美的探頭,以至于許多曾為其提供幫助的海外團隊和后端生產企業都不敢相信。一位企業負責人對她說:“你要是能再做出100個這樣的探頭,我們才放心?!?/p>

  崔崤峣很不服氣,她帶領團隊立即投入工作,鉚足一股勁想打消他們的顧慮。

  遺憾的是,在一批又一批的實驗產品中,再也挑不出一個能與之前那個探頭相媲美的了。

  一起尋找解決辦法時,上述企業負責人對她說:“在院校和研究所里做科研,可以百里挑一,甚至千里挑一,做出一個好的結果就能寫一篇論文。但企業卻不行,因為企業必須要控制成本,需要至少90%甚至98%、99%的良品率才能生存。所以我們追求的不是百里挑一的完美,而是一批產品的大差不差?!?/p>

  這番話讓崔崤峣頗為震撼,“這時我才理解,為什么很多成果發表論文后都很難變成產品。沒有工程化的過程,行業是用不上的?!?/p>

  那段時間,整個團隊把制造工藝和流程反復推演了無數次?!拔覀冏寘⑴c每個步驟的成員一遍遍敘述,做出完美探頭的那次發生了什么、有哪些異?,F象?!贝掎艒i說。

  推演到最后,有位工程師提到,進行到關鍵步驟時出現了一個無心的失誤,卻意外獲得了性能最好的微型探頭。隨后團隊對此進行了理論分析,并計算出最佳工藝參數,形成了一套產品研發的前期仿真設計方法?!按送?,我們還對整個工藝流程進行了優化升級,全方位提升了樣品的穩定性?!彼f。

  階段檢查時,看到一條條標準的測試曲線,科技部的評審專家對她說:“小崔,下次誰再質疑你,你就拿著測試曲線給他看?!?/p>

  到主戰場尋求突破 

  歷時5年,崔崤峣團隊正式研制出具有自主知識產權的超高頻血管內超聲成像設備和系列內窺式超聲成像設備。而此時,部分團隊成員卻有些動搖:幾年來,大家很少發論文,未來如果繼續做產品的研發和優化,成果也很難以論文呈現。

  于是,就有了文章開頭那個“決定未來發展道路”的討論會。

  “其實我也挺糾結,畢竟在當時的大環境下,團隊年輕人要晉升、發展,論文是必不可少的一項。但對于高端超聲成像設備來說,直到今天我國還處在追趕階段,短期內很難在主戰場上做出原創性突破。反過來說,如果我們為了有所創新而去攻克次要戰場,拿下一個沒什么人去的山頭,即便發了論文,又有多大意義呢?”崔崤峣說。

  會后,大家一致同意,做主流產品的改進更加重要。后來,崔崤峣帶領團隊改進了微小復雜結構核心部件的切割和焊接工藝,實現了不到頭發絲一半粗細的導線焊接。團隊最終建立了多個超聲內窺式探頭系列的從設計研發到小批量生產全流程,支持供應了國內幾家企業國內首臺套相關產品注冊生產的核心部件,使得產品成本大幅降低。

  最近受疫情影響,蘇州醫工所的春季排球賽推遲到了秋季?!霸具@段時間大家就要開始訓練了,排球賽舉辦了8年,其中6年都是我們實驗室拿到冠軍?!贝掎艒i笑著說,“體育活動能大大增強團隊的凝聚力和士氣,也能充分體現‘愛拼才會贏’的精神。我希望任何時候,我們都是國家的一支‘召之即來,來之能戰,戰之能勝’的生物醫學超聲行業創新‘特種部隊’?!?/p>

《中國科學報》 (2022-04-12 第1版 要聞)

(來源:https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/4/368947.shtm)

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