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稀土功能材料助推中国高端医学装备行业实施《中国制造2025》

2022-05-23 16:481760

长期以来,我国高端医学装备市场超过80%的份额由跨国公司垄断。尽管拥有自主研发实力的国内高端医械厂商不断崛起,但不可避免的是仍处于在国外购买核心零部件,国内组装的状况。近年来,受益于国家政策扶持,国内高端医疗设备市场进入快速发展时期。根据相关统计,仅在2015年国家就出台了18条相关政策扶持国内医疗器械发展。但核心技术与服务依然是国内企业的发展痛点。由此,“国产化”一直成为近年政策和行业当中的主旋律。

 中国政府提出的制造强国战略《中国制造2025》中明确指出,建设高端装备创新工程,组织实施大型飞机、航空发动机及燃气轮机、民用航天、智能绿色列车、节能与新能源汽车、海洋工程装备及高技术船舶、智能电网成套装备、高档数控机床、核电装备、高端诊疗设备等一批创新和产业化专项、重大工程。开发一批标志性、带动性强的重点产品和重大装备,提升自主设计水平和系统集成能力,突破共性关键技术与工程化、产业化瓶颈,组织开展应用试点和示范,提高创新发展能力和国际竞争力,抢占竞争制高点。磁共振成像(MRI)是当今医学诊断中最有效的临床影像诊断设备之一,被用于人体各部位的检查,尤其对肿瘤的早期诊断和软组织病变诊断具有不可替代的作用。磁共振成像(MRI)是根据有磁距的原子核在磁场作用下,能产生能级间的跃迁的原理而采用的一项新检查技术。MRI是通过体外高频磁场作用,由体内物质向周围环境辐射能量产生信号实现的,成像过程与图像重建和CT相近,只是MRI既不靠外界的辐射、吸收与反射,也不靠放射性物质在体内的γ辐射,而是利用外磁场和物体的相互作用来成像,高能磁场对人体无害。MRI按成像主磁场形成方式可分为超导MRI和永磁MRI两种。

超导MRI磁场强度高、成像物理环境好,但制造工艺和使用成本“双高”,国内医院无法普及。相比较而言,永磁MRI的普及空间要大的多。2012年,包头市稀宝博为医疗系统有限公司自主研发、具有完全知识产权的首台高性能0.45T(特斯拉)稀土永磁磁共振系统顺利调试完成,发往中东。这标志着全球规模最大的一体化永磁磁共振生产基地正式建成下线。2014年10月20日,由宁波生产的我国首台国产1.5T磁共振,正式在浙大一院城站院区投入使用。2015年2月,由成都奥泰医疗系统有限公司自主研发的中国首台71cm大孔径超导磁共振Echostar Comfort 1.5 TMRI,顺利通过美国食品药物管理局(FDA)认证。该公司于2007年在超导磁体和超导磁共振整机领域的创新突破,一举打破了国际医疗巨头在中国30多年的技术、工艺和市场垄断,成为中国超导磁共振的破冰者。持续的技术研发和创新,系列产品线的扩延,使得奥泰医疗成为全球第四家掌握大孔径超导磁体和超导磁共振成像整机系统技术的公司。目前,国内每卖3台国产磁共振设备,就有两台来自四川,全球装机超过200台。2016年11月22日,全国人大常委会委员长张德江一行莅临奥泰调研国产高端医疗设备科技创新及知识产权保护情况核磁共振成像仪器使用的大型磁铁为钕铁硼永磁体,也是整个设备的关键部件。钕铁硼磁铁为至目前为止具有最强磁力的永久磁铁。预计在未来20年里,不可能有替代钕铁硼磁铁的磁性材料出现。

生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、稀土金属镨、纯铁、铝、硼铁合金以及其他稀土原料。钕铁硼磁铁作为第三代稀土永磁材料,具有很高的性能,其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业,特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展,给稀土永磁钕铁硼产业的新型功能材料不断带来新的用途,这也为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。第三代稀土钕铁硼磁性材料钕铁硼是国家863工程计划项目高科技材料,属于高端稀土材料。在医疗方面,钕铁硼还被广泛用于物理磁疗。传统的磁疗由于采用普通磁石,磁场效应并不突出,所以,一直未能在医学界引起重视。自国家863计划广泛开发钕铁硼磁矿石后,由于其优异的磁性能,并且产生的是一种模拟人体磁场特点的生物磁场,使得钕铁硼开始广泛应用于医疗领域,相比传统的磁疗效应,作用更加突出,性能也更加稳定。磁疗法作用于人体可对人体本身的磁场进行纠偏,并通过增强人体经络的生物电磁能,推动经气运行,从而达到通经络、增加脑部供血供氧、降低大脑皮层末梢神经的兴奋性,增加肺脏、脾脏、肝脏、和肛周等脏器和局部的的供血供氧促进局部的血液循环,以及静脉血的回流,降低毛细血管的通透性,促进炎症的吸收和消散并产生促进骨关节组织新陈代谢、催眠、消炎镇痛、镇静、活血和消除焦虑的效果。常用来用于多种疾病的物理治疗。2017年11月3日,西安交大一附院召开国际首创磁外科系列技术媒体通气会,继成功实施“国内首创磁压榨狭窄胆道疏通技术”和“世界首例磁压榨直肠阴道瘘闭合修补技术”之后,西安交通大学第一附属医院在磁压榨系列技术上再获重大突破,11月2日成功为一名良性胆道截断闭锁患者实施了磁压榨再通手术。西安交大一附院已经初步建立了比较系统和完整的磁外科体系,团队整体达到了世界顶尖水平,引领世界磁外科学发展。

 从2002年开始,西安交大一附院磁外科研究团队就致力于磁外科技术研发,先后获得国家自然科学基金重点项目、国家卫计委临床重点学科建设项目、教育部创新团队发展计划项目及陕西省重大科技统筹项目1600余万元经费支持,历经15年时间潜心研究与实践,将第三代稀土钕铁硼磁性材料用于解决临床外科若干关键技术,在国际上首创了磁压榨胆管空肠吻合技术,该技术是对传统手工缝线吻合的颠覆性革新,目前已经在西安交大一附院完成50余例,取得了非常满意的疗效。 

主要参考资料(1)核磁共振国产化进程提速 利好稀土产业发展,中国产业竞争情报网。(2)将稀土钕铁硼用于磁外科获重大突破,中国稀土行业协会。(3)国内巨头难啃高端医疗器械 核心技术缺失,新浪财经。

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