在高端医疗装备领域，超声设备是最普及的“侦察兵”。然而，过去几十年，中国超声产业始终面临一个“隐身”的枷锁——核心元器件高性能模拟前端芯片，长期被海外巨头垄断。

这颗芯片不大，却是超声设备的“感官”与“神经”，负责采集人体微弱回波信号。如果它受制于人，整机性能和产业升级节奏也就难免受限。

如今，这一局面正在被改写。

位于深圳的国家高性能医疗器械创新中心（以下简称“国创中心”）牵头组织产业链优势单位，历经两年多攻关，自主研发的32/64通道高性能手持超声AFE芯片成功量产，标志着我国在高性能医疗专用模拟芯片领域实现了自主化突破。

基于该芯片开发的手持超声设备，已完成超百例临床验证，图像质量获临床专家一致认可，实现了“中国芯”的创新突围。

为什么要啃这根“硬骨头”？

“AFE芯片是高端超声设备采集和处理微弱信号的核心部件。”国家高性能医疗器械创新中心总经理刘恒告诉记者，过去，这颗芯片长期依赖进口，带来几个现实问题：供应链风险高、议价能力弱；芯片成本在整机中占比大，企业利润和研发投入被挤压；拿不到核心设计，产品迭代也难以突破。

“这不只是缺一颗芯片，而是产业往高端走时，遇到的一个根本瓶颈。”刘恒说。

作为医疗器械领域唯一的国家级平台，国创中心为何选择从AFE芯片这一最基础、最难、产业链最上游的环节入手攻坚？

刘恒的回答清晰而坚定：“唯有攻克这一制约产业发展的‘源头瓶颈’，才能从根本上打破技术依赖，保障供应链安全，并向下游整机与产业链输出核心能力，带动全链条升级。这体现了国家级平台‘啃硬骨头’的担当——主动布局前沿、承担长期风险，解决企业不愿或不能攻克的基础难题，真正为产业自主创新与长远竞争奠定基石。”

关键指标如何实现超越？

手持超声AFE芯片“在噪声、功耗等方面优于国外竞品”，这一超越是如何实现的？

国创中心副总经理万丽雯向记者揭秘了攻关背后的创新路径。她介绍，团队走出了一条跨工艺融合、跨学科协同的创新之路：采用“多芯片合封”架构，为不同功能模块匹配最优工艺，并在算法层面采用先进波束成形技术，实现系统级工程创新。

攻关中最难的挑战，是在极低功耗下实现高灵敏度信号采集——“好比在嘈杂环境中听清微弱的声响，同时保持超长续航。”万丽雯形容道。通过上百轮系统级仿真与迭代设计，团队最终在电路架构与工艺协同中找到了最佳平衡点。

而每当遇到瓶颈，国创中心构建的“全链条服务体系”就发挥出关键支撑作用。万丽雯介绍：“从临床需求分析到芯片设计验证，从中试工艺试制到整机测试评价，我们打造了一条‘攻关快速路’，让技术难题能在最短时间内被识别、验证和突破，真正实现了创新链与产业链的高效衔接。”

基于这款芯片开发的手持超声设备，已完成超百例临床验证。这颗芯片的量产，对于广东乃至全国众多的超声影像设备厂商而言，意味着供应链多了一个自主可控的选择，成本结构也有望优化。更重要的是，中国企业在核心元器件层面开始拥有更多产品定义和快速迭代的空间。

厂商可基于这颗性能更优、功耗更低、自主可控的芯片，大胆开拓以往难以实现的产品形态与应用场景。

例如，开发更轻便、智能的手持超声，使其在基层医疗中成为医生的“可视化听诊器”；在急诊、院前急救等场景中，作为可快速部署、支持远程会诊的“生命侦测仪”；还可结合AI算法，衍生出心内科、麻醉科、肌骨康复等专科化、智能化影像设备。

“这不再是简单的国产替代，而是以一颗‘中国芯’激发整个产业的技术想象与应用空间。”万丽雯说。

下一场硬仗在哪里？

此次AFE芯片攻关所形成的“需求牵引、平台组织、链式协同、全链支撑”创新模式，能否复制到其他“卡脖子”领域？

刘恒介绍，这套模式本质上是一套经过验证的系统性攻坚方法论与组织机制，可针对CT探测器芯片、MRI射频芯片等不同领域的“卡脖子”环节进行适应性复用。

国创中心已围绕医学影像、体外诊断等重点方向，梳理形成了梯队化的“核心元器件攻坚路线图”，并依托平台化的技术服务能力，为不同项目提供针对性的研发、工程化和产业化支持。

此次AFE芯片的成功，也是广东电子信息产业与医疗器械产业深度融合的典范。深圳及周边地区完善的芯片设计、封装测试与先进制造生态，为芯片从设计到量产提供了本地化闭环保障。

展望未来，国创中心的目标已不仅是解决“有无”问题，更要成为技术标准的定义者与引领者。

“我们将从临床场景的深层需求出发，与产业链伙伴共同探索下一代医疗芯片的更多可能——例如，在成像芯片中嵌入人工智能计算单元，实现‘边成像、边分析’；或融合多模态传感，使芯片不仅能‘看见’结构，还能‘感知’组织弹性、血流动力学等多维信息。”刘恒说。

在超越与引领的道路上，下一场硬仗可能集中于多物理场融合芯片与系统级架构创新。万丽雯补充道：“例如，将超声、光学、电磁等多模态传感功能高密度集成于单芯片平台，从而实现对生命信息更全面、更精准的实时获取；同时，攻克更高通道数、更高集成度的核心芯片技术，以支撑可穿戴、植入式等未来医疗形态。”

“这要求我们不仅突破单点技术，更要在系统架构、跨领域集成与临床验证方面实现协同创新——而这正是国创中心作为国家级平台必须承担的战略使命。”刘恒说。

文｜记者 陈泽云

图｜受访者供图