发表时间: 2024-12-23 15:12
“国家连航母都能造,一把小刀却造不出来?”曾经,做手术用的“超声骨刀”,是我国难以解决的问题。
全国上万名科学家,没日没夜的测试、实验,仍然没有头绪。
因为我们不仅没有技术经验,还得被美国、日本“卡脖子”
他们垄断了全球80%的市场,一把甚至可以卖数十万!
而一家车企,竟然在研发国产汽车的时候,偶然发现了这把“超声骨刀”的秘密。
从此,我国突破了医学水平提升的瓶颈期,国产“超声骨刀”开始冲击国外企业,并在世界范围内产生了很大的反响。
“超声骨刀”不单是一把刀,它集成了一个国家工业、科技、医学三大领域的发展成果,而且它与传统手术刀有很大的区别。
传统的手术刀靠刀刃的锋利程度完成切割。然而,超声骨刀的原理却完全不同,它依靠的是超声波的高频振动,来达到切割的目的。
这种频率高达每秒55000次,远超人耳所能听到的范围,这样的高频振动会将巨大的能量集中在刀头的尖端。
骨骼在这种超声能量的作用下,被一层层“削”下来。而与之毗邻的血管和神经等软组织却“毫发无损”,因为它们的柔软特性让它们能够吸收这种振动而不被破坏。
也就是说,超声骨刀“只切硬,不切软”。而这种振动还带来另一种神奇的效果——止血。
在切割过程中,超声波的高频振动会使组织中的水分瞬间汽化,产生无数微小的气泡。这些气泡破裂时形成的局部高温和高压,会让血管蛋白质迅速变性凝固,从而止血。
而且,超声骨刀还能保持低温工作,刀头温度始终控制在38℃以下,远低于传统电钩切割时产生的高温。
所以,这种刀相较于传统手术刀,具有更加精密、安全,恢复效果更快更好等特点。将在骨科、颅脑外科等领域发挥重要作用。
但我国在推进“超声骨刀”的应用时,却举步维艰,医疗器械的制造水平甚至因此一落千丈,被其他国家“瞧不起”。
美国和日本作为行业的先行者,凭借深厚的技术积累和强大的研发实力,将核心技术层层加固,把超声骨刀这一医疗“神器”变成了“专利”。
在这些企业的专利“壁垒”下,核心技术不仅无法轻易获取,甚至连尝试绕过的空间都被压缩得所剩无几。
最为关键的技术封锁体现在两个方面:刀头材料和压电陶瓷。
超声骨刀的刀头是切割骨骼的关键部分,通常采用高强度钛合金制成。这种材料不仅需要足够的硬度和韧性,还需要良好的生物相容性,能够长时间接触人体组织而不产生排异反应。
尽管我国在钛合金的基础研究领域有所突破,但在高端医疗级钛合金的生产和加工上,却长期被国外企业压制。
美日企业不仅掌握了材料的核心配方,还制定了技术标准,进一步筑高了进入门槛。
压电陶瓷这种特殊材料,能够将电能转化为机械振动,决定了超声骨刀的切割效率和寿命。
然而,高端压电陶瓷的生产技术主要掌握在少数日本企业手中,从原材料的提炼到最终成品的制造,整个工艺流程几乎被锁死。
对于中国企业而言,即便能够获取原材料,也很难在技术上实现媲美国际水平的产品,导致国产超声骨刀在核心部件上始终难以摆脱依赖进口的现状。
更让人感到无奈的是,这种技术封锁并不仅限于材料本身。那些掌握核心技术的企业,还通过大量布局专利,牢牢占据了行业的制高点。
这样的垄断格局,不仅使中国企业难以涉足高端超声骨刀的生产领域,还直接影响了市场价格。由于缺乏有效竞争,那些巨头企业对超声骨刀的定价几乎可以“随心所欲”。
高昂的价格让国内医院不得不支付巨额费用购买设备,而最终这些成本都被转嫁到患者身上,成为许多家庭沉重的经济负担。
但这个时候,有一家车企站了出来,解决了这个困扰我国多年的难题。
大家都知道,比亚迪在新能源汽车领域十分成功。
而他们之所以进军医疗领域,完全得益于在新能源领域的技术积累。电池和压电陶瓷看似毫不相干,但它们背后所需的核心技术却有惊人的相似之处。
高性能材料的研发、超精密制造工艺,以及对能量转换的深刻理解。这些技术积累,让比亚迪在切入医疗器械领域时,比想象中更为顺畅,而它的“切入点”,正是超声骨刀。
超声骨刀的核心瓶颈之一,是刀头材料的技术突破,比亚迪却从其材料研究部门中发现了一个“曲线救国”的可能,通过陶瓷材料取代钛合金。
这种陶瓷不仅硬度更高,耐磨性更强,还具备优异的生物相容性,完全符合超声骨刀对材料性能的苛刻要求。
经过多年的技术攻关,比亚迪成功研发出了陶瓷刀头的超声骨刀,不仅性能媲美甚至超过了传统钛合金刀头,还大幅降低了生产成本。
这一突破,直接打破了美日企业在刀头材料上的垄断。
面对另一难点——高端压电陶瓷的制造技术,比亚迪在这方面几乎从零起步,通过与国内科研机构合作,搭建起了一套完整的压电陶瓷生产体系,逐渐缩小了与国外技术的差距。
他们将新研发的超声骨刀送往医院,与临床医生展开合作,收集使用中的每一个细节问题。从刀头的振动频率,到手柄的握持感,再到切割时的温度控制,每一个微小的问题都被列入改进清单。
通过这样的反复改进,比亚迪让自己的产品在技术之外,更贴近医生的实际需求。
同时,比亚迪还整合了其在智能制造领域的经验,将整个生产流程实现自动化和精密化,进一步提升了国产超声骨刀的品质。
它的出现直接打破了国外技术垄断带来的价格壁垒,此前的超声骨刀动辄数十万元,配套的耗材更是“寸刀寸金”。而比亚迪的陶瓷刀头以其低成本、高性能的特点迅速赢得市场青睐,使超声骨刀设备的价格大幅下降,
对于患者而言,这意味着手术费用的下降和更广泛的治疗机会。
与传统的进口设备相比,比亚迪的陶瓷刀头更耐磨、更精准,切割效率也更高,这不仅让手术时间缩短,还让医生的操作更加得心应手。
因为刀头的“切硬不切软”特性,在保护周围组织的同时,还让手术过程更平稳、安全,甚至让一些新手医生也能熟练完成高难度手术。
随着越来越多的医院开始采购国产超声骨刀,市场份额也在悄然发生变化。起初,国产超声骨刀的市场占有率不到10%。但随着产品逐步优化,配合价格优势和良好的临床反馈,其市场占比开始迅速攀升。
短短几年间,全国范围内超过70%的医院开始使用比亚迪超声骨刀,进口品牌的市场份额被显著挤压,一些国外企业开始主动降价,防止国产超声骨刀对于自己的“冲击”。
这些成就,离不开坚持奋斗的每一位研发人员,正是他们的辛苦付出,才让我们突破了技术壁垒,在医疗器械制造方面,赶上差距,位列世界一流。
我们需要更多这样的民族企业!
信息来源:
上观新闻2024-04-10《【健康】从传统锯到超声骨刀:革新手术精准度的高科技工具》
https://sghexport.shobserver.com/html/baijiahao/2024/04/10/1293121.html
证券之星2024-02-27《西山科技获得实用新型专利授权:“切磨两用的超声骨刀”》
https://stock.stockstar.com/RB2024022700000426.shtml