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在“十四五”中国医疗装备攀登技术高地的版图上,一个源自国家重大科技基础设施的原创赛道正加速成熟。

近日,杭州零磁医疗设备有限公司(以下简称杭州零磁)自主研发的多功能心脑磁成像设备获得国家二类医疗器械注册证,该设备在全球首次实现了心脑磁信号的同步高精度采集,构建了心脑联合磁成像的全新技术路径。这不仅意味着又一款国产高端设备获批,更意味零磁医学正从实验室走向规模化临床。

零磁医学(全称“极弱磁功能信息医学”),是指通过构建近零磁场的测量环境,运用原子磁力计等高灵敏量子传感器,捕捉心脏、大脑等器官自发产生的、强度仅为地磁场亿分之一至十亿分之一的极微弱生物磁信号,从而实现对疾病发生早期“功能性改变”的探测。

杭州零磁产品的获批,不仅仅是一款国产高端设备的突破,更意味着在中国医疗装备产业攀登高峰的进程中,一个从源头原理出发、开辟全新赛道的“中国样本”,迎来了它的关键里程碑。

01

从“国之重器”出发:孕育产业级创新

杭州零磁的故事,始于一项面向世界科技前沿的国家重大科技基础设施——“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”。在杭州零磁科学谷,这一国之重器正在建设之中,其目标是创造一个比地球磁场弱10亿倍的极致环境,建成后将成为国际上性能最强、空间最大的“零磁”科学装置。

驾驭这一装置,依赖于探测极致微弱磁场的核心技术。该项技术根植于北京航空航天大学大科学装置研究院在量子精密测量领域长达十七年的深耕。而这项技术的终极应用目标之一,正是解析人体最微弱的生命活动信号。

研究表明,人体心脏与大脑的磁场极其微弱,唯有在屏蔽了绝大部分地磁干扰的“近零磁环境”中,通过高灵敏度原子磁强计等量子精密测量手段,这些表征生命功能的独特“磁指纹”才能被清晰捕获。

正是这项能“看见”生命磁场的突破性能力,让基础研究具备了转化为生产力的巨大潜力。如何实现?其总设计师、中国科学院院士房建成提出了“沿途下蛋”的创新理念:在设施建设过程中,同步推进技术研发和产业转化。杭州零磁,正是这一模式下孵化的第一枚,也是最受瞩目的“金蛋”。

在此框架下,一个由北京航空航天大学核心科研团队与杭州高新创业投资公司共同创立的产业化平台——杭州零磁医疗设备有限公司应运而生。公司依托量子精密测量与磁屏蔽等自主核心技术,致力于将实验室的前沿发现迅速工程化、产品化,为打破高端医疗装备垄断、实现自主可控,开辟了一条从源头出发的全新路径。

02

功能成像,心脑同测:医疗影像的下一场革命

杭州零磁设备的关键意义,在于它拓展了医学影像的维度——从传统的“看结构”跃升至“读功能”。

传统的主流影像技术,如CT和磁共振成像(MRI),本质是观察器官的形态、肿瘤的大小位置等静态结构信息,但对于心脏缺血、脑神经元异常放电等功能性改变的直接检测能力有限。现有心电图、脑电图虽能反映电活动,但信号在体内传导时会衰减失真,空间分辨率不足。

零磁设备的核心突破在于,它能够直接“捕捉”这些功能的异常。其技术内核是创造一个极致的“量子观测舱”,屏蔽一切外界磁干扰,使得超高灵敏度的原子磁强计传感器阵列能稳定测量仅相当于地磁场十亿分之一的生理磁信号。

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杭州零磁自主研发的多功能心脑磁成像设备模型图 来自:杭州零磁

这种能力的提升直接转化为临床上的巨大优势:检测过程无创、无辐射,且具有较高的时空分辨率。其自研软件支持一键生成报告,无磁环境设计也大幅提升了受试者的舒适度与检测效率,尤其适用于孕妇、儿童及需要反复检查的病例。

本次获批设备的核心突破在于“心脑同步”。它实现了心脑磁场同时、同源、同标准”采集,避免了传统分次检测的时间偏差。这不仅仅是简单的功能叠加,更是研究范式的革新。它为科学界探究心脑之间的生理关联与病理相互影响,以及为临床诊断心脑共病,提供了前所未有的精准工具。

这一突破正在催生全新的研究和临床应用:

在心血管领域,心磁成像展现了突出的早期诊断价值。杭州某医院的临床验证数据显示,心磁成像对急性心肌梗死的识别准确率超过95%。对于症状不典型、极易延误救治的心梗患者,心磁成像能帮助医生更早地“看见”心脏功能的细微改变,为抢救赢得宝贵时间。

更进一步,在胸痛中心、急诊和心内科,心脑协同检测的独特视角,有望为急性心梗、冠心病、心律失常等疾病提供更快速的鉴别诊断与多维度的功能量化评估,超越传统检查的局限。

在神经与精神科学领域,脑磁成像的价值更为独特。它不仅是癫痫病灶精准定位的利器,更能为精神心理疾病与睡眠障碍提供客观的量化评估,有望减少主观因素干扰,为抑郁症、成瘾、失眠症等疾病的诊断与疗效监测提供新依据。

目前,杭州零磁自主研发的脑磁设备已作为我国首台用于儿童脑发育评估的高端脑磁成像设备,在北京儿童医院等机构投入运行,正被用于探索儿童孤独症、多动症的早期客观筛查与干预评估,尝试破解“成长的黑箱”。

此外,在健康管理与康复领域,该技术有望突破传统体检依赖主观问卷或单一生化指标的局限,通过客观、无创的功能磁信号数据,实现心脑血管疾病风险的早期预警、亚健康状态的评估以及康复效果的精准追踪,真正助力疾病防治关口前移。

市场与临床对此给出了积极回应。目前,杭州零磁的卧式心磁、脑磁、舱式脑磁及多功能心脑磁成像设备已全部获得医疗器械注册证,形成了覆盖从专项科研到多场景临床应用的完整产品线。

产品的全线获证,为大规模临床验证铺平了道路。其设备已在国内超过38家医院部署了55台,覆盖北京、浙江、山东、广东、上海、武汉、重庆等多个临床研究及应用中心。

此外,杭州零磁还与北京大学第三医院、首都医科大学宣武医院、山东大学齐鲁医院、广东省中医院、浙江大学附属第二医院、四川大学华西医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院/协和医院、福建医科大学附属第一医院、上海市精卫中心、复旦大学附属中山医院/浦东医院等几十家顶尖医疗机构建立了战略合作或应用示范项目合作。

一个覆盖全国主要区域、深入顶尖临床中心的零磁医学研究网络已迅速成形,并持续加速扩张。

03

构筑零磁生态:一个创新范式的中国样本

杭州零磁的战略目标,不止于制造和销售设备。它正在依托国家大设施的持续创新能力,构建一个完整的“零磁医学”产业生态。

这一生态的基石,是高度协同的研发与转化体系。位于杭州的极弱磁研究院已聚集上千名科研人员,专注于攻克核心技术难题。同时,总投资约1.2亿元的零磁医疗设备生产基地已在杭州滨江开工,将成为成果转化的核心载体。

产业的扩张呈现清晰布局。除了杭州的研发与核心制造总部,在浙江德清,一个以“地磁+”为特色的产业集群正在形成,吸引了从上游传感器到屏蔽装置的全产业链企业集聚。配合地方政府设立的专项产业基金以及“杭州总部+德清制造基地”的空间布局,一条从基础研究、技术研发到产业制造、临床应用的完整链条已经清晰。

杭州零磁的路径,为中国高端医疗装备的 “换道超车” 提供了一个样本——它并非在传统的“结构成像”红海中追赶,而是依托国家战略科技力量,从“功能成像”的源头开辟全新赛道。

站在新起点,零磁技术的想象空间正不断拓宽。从全球零磁医学的发展趋势来看,设备的“轻量化、可穿戴化”是明确的前沿方向之一。长远来看,这种高精度的生物磁信号测量能力,则有望与脑机接口、智慧健康管理等前沿领域深度融合。

从屏蔽地球磁场的“国之重器”,到探测生命磁场的“精密仪器”,杭州零磁的成长,清晰地勾勒出一条由国家战略科技力量与市场活力共同开辟并跑通的前沿之路。这枚从国家实验室孕育出的“金蛋”,正在孵化一个以功能感知为核心的未来健康产业生态。

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