一顆顆產自8英寸生產線的芯片,讓國產測溫槍迅速上崗;一件件智能體征實時檢測系統,讓武漢方艙醫院實現病癥早發現早干預;一整套防治結合的“戰疫執行管理系統”,讓基層基礎的醫療體系實現“平戰結合”立體防治……新冠肺炎疫情發生以來,中科院上海微系統與信息技術研究所下屬的科技成果轉化平臺——新微科技集團第一時間啟動疫情防控相關應急科研攻關,將平時的科研積累和技術儲備迅速轉化為戰時可支配資源,一系列“硬核”科技,助力打贏疫情防控阻擊戰,為未來公共醫療體系建設預留空間。
溫度傳感器芯片及成品
完成“不可能完成的任務”
“必須快!”上海新微科技集團總裁秦曦告訴記者,疫情就是命令,武漢方艙醫院啟動建設之際,需要智能技術支撐,必須與時間賽跑,與疫情搶時間。
2月21日受命之后,上海新微科技集團立即調集上海物聯網有限公司等下屬科研力量加入到上海科委牽頭的“滬鄂聯手、科技馳援”行動中。
秦曦告訴記者,2月中旬以后,武漢“戰疫”全面進入應收盡收、應治盡治階段,10余家方艙醫院加緊建設。零死亡、零感染、零事故、零投訴是各方對方艙醫院的剛性要求,這就迫切需要能夠24小時監測病人的生命體征和位置信息的智能裝備。
“我們23日上午提出了智慧方艙人員生命體征監測系統方案和高精度定位管理系統方案,當天下午武漢大學人民醫院副院長、武漢武昌方艙醫院院長萬軍當即表示,這就是他們需要的方案,希望能夠在7天內送達。”秦曦說,上海新微科技集團立即成立抗疫行動臨時黨支部,旗下上海物聯網公司迅速啟動,“我們的科研人員一口氣干了4天4夜,連軸轉不停歇,拿出了最終產品。”
2月28日,成套的“無人化智能體征實時監測預警系統”和“方艙高精度定位管理系統”組合構成的智慧方艙人員生命體征監測系統解決方案,正式捐贈給武漢,并運用到方艙醫院中。
為什么能這么快就拿出了智慧解決方案?上海物聯網公司總工程師鄭春雷拿出一款外觀類似手表的可穿戴設備,并告訴記者,這套智能體征實時監測系統,原本是為養老機構設計與研發的,已經進行了多年的研發與積累,“所以我們才能針對方艙醫院的需求,在極短地時間內拿出完整的解決方案。”
鄭春雷一邊演示,一邊告訴記者,別看這個“手表”不大,卻能夠監測呼吸頻率、心率、體溫、血壓、血氧飽和度等多項關鍵體征指標,并能夠自動化搜集和分析患者病情數據,根據新冠肺炎疾病進程特征設置預警模型,讓醫護人員實現24小時不間斷、非接觸監測病人病情,實現早發現、早干預,有效降低輕癥轉重癥的比例,同時減輕一線醫務人員監護工作負擔。
如今,方艙醫院雖然已經關閉,但是雙方合作卻延續了下去,在萬軍的倡議下,武漢大學人民醫院與上海微系統所、上海物聯網公司共同建立“物聯網與醫療救治技術聯合實驗室”,在高精度醫用傳感器以及相關設備方面,進行聯合攻關,促進醫療衛生進一步走向智能化。
新微集團技術人員給武漢方艙醫院人員做視頻培訓
“芯”的支撐
方艙醫院里的“戰疫”爭分奪秒,方艙之外,進出小區、出入地鐵,測體溫成了“戰疫”期間的日常。額溫槍等無接觸測溫設備成為重要的防疫物資。
紅外溫度傳感器是紅外體溫計的核心器件,為讓更多額溫槍盡快投入防疫一線,上海新微科技集團旗下的上海微技術工業研究院(簡稱“上海工研院”)8英寸研發中試線(簡稱“8寸線”)自2月2日提前復工,不斷挖掘產能,在一個多月里將芯片產能從每月320萬顆提升到640萬顆,4月份產能將提升到1000萬顆。
“可以說紅外測溫傳感器在這次新冠肺炎疫情防控中發揮了重要作用,而隨著人們對它的認知程度的提高,今后它或將以更低的成本、新的產品形式出現在人們的生活中。”上海工研院副總經理王旭洪告訴記者,發熱是本次新冠肺炎的重要癥狀之一,體溫檢測是疫情防控的第一道防線,“紅外傳感器芯片生產過程中的一個關鍵步驟是深硅刻蝕,因為耗費時間,且不易在短時間內擴產,因此,影響芯片產量。由于投放到市場的芯片數量太少,所以‘一芯難求’。”
得益于前期技術積累和儲備的批量生產能力,為了讓國內紅外測溫計企業生產不缺“芯”,上海工研院團隊同樣開始連軸轉。3000平方米的廠房、120多道工序、38臺主力設備,至少需要幾十名熟練的操作工。可當時整個團隊能來上班的,總共不過十來人。為了早日生產出芯片,管理崗位、技術崗位的工程師們臨時跟著培訓視頻“速成”操作工,在不到一周時間內,每個人都掌握了少則幾臺、多則三十多臺設備的操作技能。2月11日,首批9萬顆芯片提前3天交到了客戶手中。這些芯片被組裝到額溫槍中,迅速投放到抗疫最前線,為每一道防疫關口的非接觸測溫提供了強勁的“芯”支撐。
從復工第一天起,團隊就想盡辦法優化流程,“背腔刻蝕這道工序耗時最長,如果可以突破,產能就能大幅提升”。有了這個想法后,工程師們立刻展開技術攻關,對一臺已有設備進行工藝開發調試,使溫度傳感器芯片產能快速實現了翻番。
這次疫情給紅外產業帶來了巨大的市場機遇,極大提高了全社會對紅外產品的認知和接受程度,同時對紅外產品的質量、服務和成本也提出了更高的要求。
記者了解到,除了為紅外體溫計提供芯片外,上海工研院還與產業伙伴合作,推出可用于居家隔離監控的電子封條——只要門被打開,后臺就會即時發送短信至管理員手機上,大大減少了巡查的工作量,從而實現居家隔離人員24小時“全天候”監管。此外,工研院還在研發快速高精度核酸檢測系統和高精度霧化給藥器,使用該檢測方法,核酸擴增時間只需5分鐘,從而大大降低了新冠病毒的檢測時間,而霧化器則可確保噴出的藥物顆粒直徑在5微米左右,將藥物準確送達肺部。據悉,該產品將填補國內相關領域的技術空白,將于今年第二季度問世。
從“芯”開始,一條可以預期的全新產業鏈條,正在從這里走出。
擘畫醫療“新基建”
在拿出了一個個“硬核”技術之際,上海新微科技集團并沒有停步。“我們不僅要提供具體的技術解決方案,而且要從整體上為各級政府提出完整的系統防控解決方案。”秦曦說,比如,如何解決疫情期間的醫療資源擠兌問題、如何合理分配現有醫療資源問題等等,“這都需要一個系統的解決方案。”
秦曦把這一系統解決方案叫做“戰疫執行管理系統”。為了讓這一系統真正在基層落地。上海物聯網公司與寧夏合作成立了“中國?寧夏互聯網+醫療健康標準化研究院暨醫療健康物聯網創新開放實驗室”,解決互聯網和物聯網在基層醫療體系應用之際的標準化問題。同時,上海物聯網公司還把這一系統捐贈給了河南駐馬店,用于此次疫情防控,在實踐中監測這一系統的可靠性。
上海物聯網公司常務副總經理鄭磊表示:“針對此次疫情暴露出的數據失時失真、防控管理失效、資源配置失調、診療體系失靈、隱私保護失控一系列問題,結合基層醫療健康服務現狀,我們希望這套系統能夠實現兩大轉變。”他說,一是以智能化、網絡化、數字化等新型基礎建設手段提升基層醫療健康服務能力,實現以治療為主向以預防為主的轉變;二是實現從被動應對突發公共衛生事件向主動服務、“平戰結合”,滿足基層百姓對高質量醫療健康服務的需求轉變。
“整體項目預計今年5月份在駐馬店部分縣區開工。”鄭磊表示,這套系統主要包括醫療健康數據安全共享網絡平臺和現代化疫情防治管理系統、應急物資保障管理系統、智能醫保監管系統等一個平臺和五個核心應用模塊。“目前,這一項目已經上報國家有關部門批準,有望成為‘新基建’的組成部分。”鄭磊說。
“今后的物聯網醫療將是臨床與預防的結合、智能與數據的結合。”秦曦表示,今后科研攻關的方向就是提升醫療健康服務的數字化、智能化水平,增加醫療健康服務的有效供給,彌補疫情防控管理體系和醫療應急物資保障體系的短板,真正增強人民群眾醫療健康服務的獲得感和幸福感。
值得注意的是,4月8日,上海發布了《關于完善重大疫情防控體制機制健全公共衛生應急管理體系的若干意見》,力圖全面提升上海應對重大疫情和公共衛生安全事件的能力,持續增強城市核心競爭力。“這與我們的科研攻關方向不謀而合,這讓我們科研人員有了廣闊的用武之地。”秦曦樂觀地表示。
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原文標題:從溫度傳感器到公共衛生健康管理系統,新微科技打出“戰疫”硬核科技組合拳
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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