所处阶段：小试
成果来源：合肥智能机械研究所
l 必要性及需求分析:
随着我国经济社会的快速发展，以及代谢类疾病的广泛流行，医学营养、公共营养的重要性日益凸显，代谢检测仪器主要依赖进口的局面亟待改变。代谢车通过人体二氧化碳产生量、氧气消耗量的测量，结合尿氮测量，准确计算人体的能量消耗，以及三大营养物质（碳水化合物、脂肪和蛋白质）在能量消耗中的构成，评估其在人体内的代谢与平衡状况，在临床医学与大众健康领域拥有广泛应用空间。在临床上，通过对各类创伤感染类病人、肿瘤病人、危重病人及慢性病、老年病患者进行代谢检测，即时纠正错误的营养支持模式，调整能量供给，改善病人的呼吸功能、减轻肝肾负担，增强病人的体质并提高其免疫力，为病人的抢救、治疗、康复等工作提供科学有效的临床支持和保障。在大众健康领域，通过代谢车的检测判断人体内主要营养物质的缺乏或过剩程度，进而采用个性化运动与营养方案加以干预，最终达到三大营养素的平衡，预防肥胖、营养不良、高血脂、脂肪肝、糖尿病等慢性代谢率疾病。
l 目标及主要任务:
针对医院营养科、健身减肥等机构对能量代谢检测的需求，攻克能量代谢分析关键技术，开发商业化能量代谢检测仪器，组建仪器生产线与质检平台。主要任务包括：
（1）攻克基于间接测热原理的高精度、低成本能量代谢检测技术；
（2）研制能量代谢车测试仪，完成仪器的检验、临床及注册相关产品化工作；
（3）依据质量体系控制要求，制定仪器生产、质检作业规范，组建仪器批量生产线，实现年生产能力200台。
l 现有工作基础:
目前已经完成能量代谢关键技术攻关，研制出国内唯一一款能量代谢测试仪样机，填补了该领域的研究空白，同时自行研制了人体呼吸模拟装置，用于设备的模拟验证，先后在新疆自治区人民医院、安徽省中医院等单位与多款国外同类型设备进行了对比验证，充分确定了设备的有效性。目前已经完成了仪器外观结构、气路连接等产品化改造。公开国家发明专利2项，已授权1项。向安庆师范大学、皖西学院有偿转让原理样机两套，用于体育科研。在解放军总院、安徽省中医院等开展临床试用。
l 预期经济和社会效益:
代谢车于2014年9月份被列入临床营养科的标准配置，全国9500家二级以上医院急需采购代谢车。目前该产品全部被国外品牌所垄断，尚且没有同类型国产设备，仅医院营养科就将有几十亿的市场。能量消耗测量是实施个性化科学健身、营养膳食干预的首要条件，目前已经陆续减肥机构在应用能量代谢测试仪，全国高档减肥机构不计其数，这块的市场更是不可估量。
产品的检验与产品注册预计需要半年时间，需要投入150万；产品的生产中试、生产线、质检平台构建需要半年时间，预计耗资150万，产品的营销推广可同期开展，预计需要追加投入100万，累计需要投入400万，按年产量100台计算，年产值为1500万，实现利润800万，半年内可全部回收投资。
l 实施方式/模式：
合作双方可通过技术转让、共同开发等多种形式实施产、研合作。
附件：图片
所处阶段：小试
成果来源：应用技术研究所
l 必要性及需求分析:
随着社会经济发展和人们生活方式的改变，心血管疾病已成为全球首位死因，且流行趋势不断加剧。2007 年中国卫生部统计信息中心发布的《中国卫生事业发展情况统计公报》显示，目前，我国心脑血管疾病导致的死亡人数已达到全国总死亡人数的1/3。如果不加以控制，到2020 年我国心血管疾病死亡将再增加50%。目前常规检测方法需要通过抽血化验得到，为有创检测，会造成受试者身体和心理上的不适；同时，需要长时间空腹后采血，检测结果受检测前期饮食影响很大；平板运动负荷实验、脉搏波传导速度检测等方法通常需配有复杂和昂贵的分析设备，检测过程繁琐，获得检测结果时间较长。以上这些技术的不足，降低了人们经常或定期进行检测的意愿，不利于动脉粥样硬化类疾病的早发现。为了更好地实现动脉粥样硬化的早预防、早检测、早诊断、早治疗，迫切需要发展一种快速、无创、便捷的风险评估方法。
l 目标及主要任务:
通过本项目的研究，实现皮肤胆固醇高灵敏的识别和指示；研制出便携式、智能化的反射光谱实时测量模块，建立皮肤胆固醇反射光谱分析方法，实现皮肤胆固醇的无创快速测量；结合临床研究，建立皮肤胆固醇水平与动脉粥样硬化疾病风险指数的关联模型，实现动脉粥样硬化的风险评估。
l 现有工作基础:
目前已经研制出实验所需要的高灵敏度的检测和指示试剂，搭建完成实验样机，开展了人体皮肤胆固醇测量实验，初步验证了方法和装置的可行性。
申请人所在课题组开展的“微流控PCR 芯片及其实时荧光检测技术研究”和“皮肤AGE 荧光光谱检测技术及其应研究”项目，取得了很好的成果，在组织光谱学理论研究、仪器研制、临床数据处理分析方面具有丰富的经验。本项目与上述两个项目同属于生物医学光学领域，而且“皮肤胆固醇检测”与已经顺利实施的“皮肤AGE 检测”，核心均牵涉到组织光谱学，理论及实验上均有共通之处。“动脉粥样硬化”与“糖尿病”都属于慢性病范畴，重点都在于预防，且这两种疾病在病理上也存在诸多联系，为本项目的顺利开展打下了良好的基础。
l 预期经济和社会效益:
基于皮肤胆固醇检测的动脉粥样硬化风险评估，具有无创、快速、操作简单等优点，预计能够被医院、医疗保健服务中心广泛使用。据统计，截至2012年4月底，全国医疗卫生机构数达96.0万个。如果1/10的医疗机构配备该仪器，经济效益也将十分可观。此外，作为一种安全、无创的新方法，有助于动脉粥样硬化高危人群的早发现，降低相关疾病的发生率，对动脉粥样硬化的防控具有重要意义，具有明显的社会效益。
项目实施2年后，预计年销售额达到500万元以上。随着医疗器械注册证的办理，后续年销售额有望逐年递增。培养医学光学仪器方向的专业人才、技术骨干4名。
l 实施方式/模式：
可采取与企业联合开发或技术转让方式促进该成果产业化。
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所处阶段：成熟待产业化
成果来源：合肥技术创新工程院
l 必要性及需求分析:
心肺功能泛指由循环系统通过肺呼吸和心脏活动推动血液循环向机体输送氧气和营养物质的能力。心肺耐力表征人体持续身体活动的能力,其体现人体在一定运动强度下的心肺功能能力,被认为是健康体适能评价指标体系中最重要的指标之一。由于静态生活方式的增加、体力活动的减少,我国各年龄段人群的心肺耐力均呈下降趋势。早在2005年出版的《中国学生体质与健康调查报告》中就有提到,在2005年之前的20年里,所有年龄、性别组的学生耐力水平均呈下降趋势,后10年的降幅更为明显。进入工业化社会以来,要求体力活动的工作形式日趋减少,久坐不动的生活方式是导致心肺耐力下降最重要的因素。
然而,当前关于大众健康领域心肺耐力的研究及其普及程度仍无法满足迫切的应用需求。除去参与竞技体育的运动员或运动学研究专家,人们对心肺耐力的了解甚微,对基于心肺耐力的训练方法更是知之甚少,而且当前并没有一种普适大众的、准确有效的、操作简便的且价格低廉的心肺耐力测量和训练的设备。因而,针对集心肺耐力测量、评价和训练相关的一整套检测干预服务系统的建立拥有广阔的前景。一方面,为普通大众提供了解心肺耐力的平台, 弥补适合大众群体的心肺耐力检测和训练设备的空缺。另一方面,为提升全民体能素质提供了良好的平台和科学化的指导。
l 目标及主要任务:
面向大众体质机能检测及科学化健身需求，以具有完全自主知识产权的心肺耐力测试及训练终端设备为支撑，以心肺耐力测试结果作为评定依据，以互联网数据服务平台为依托，构建集“心肺耐力检测-测试结果上传云平台-个性化运动干预处方-游戏化训练执行-心肺耐力水平跟踪、评估（云服务）”于一体的大众体质机能检测及干预系统，家庭、健身房、体检中心等场所均可大量应用，其技术产品、数据平台与服务模式具有极大的社会意义和创新性。
l 现有工作基础:
（1）在系统终端设备方面，完成了整套样机的功能性设计，并进行了初期用户实验，效果良好，同时也在产品原理和形态上进行了创新：将传统磁控式健身车更改为电磁控方式，实现阻力实时可调，同时使得阻力调控范围更大；
（2）在恒功率控制方面，通过PID控制算法调节发电机负载端电压，解决了心肺耐力测试中要求人体输出功率恒定的技术难题，确保了心肺耐力测试结果的准确性；
（3）在心肺耐力测试方法方面，提出了一种二级间接测试方法，在智能化健身车平台上实施递增负荷试验方案并实测运动心率，根据最后两级负荷的测试结果建立运动强度与运动心率的预测评估模型，预测受试者最大心率下对应的最大运动强度，以此作为受试者心肺耐力的评价指标。
l 预期经济和社会效益:
本项目成果为高端家用智能健身设备，预期年销3000台以上，新增销售1000万元以上。项目成果涉及健康服务业、信息服务业等战略性新兴产业，设计思想符合国际主流的健康管理原则，核心技术拥有完全自主知识产权，服务模式创新性强，目标产品与服务的市场需求迫切、受众人数庞大，具有良好的经济与社会效益前景。
l 实施方式/模式：
与领域优势企业合作开发商业产品，采用技术合作或者技术转让方式合作建立产业化平台，以专利技术和测试设备入股，合作方一期资金投入约300万元以上（集成、装调、工艺改进、市场开发和运营等）。
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：合肥技术创新工程院
l 必要性及需求分析:
随着经济发展，工业化、城市化、信息化进程的不断推进，人们的生产生活方式也随之发生了巨大的改变，环境污染日趋严重、多吃少动高压力的生活方式成为常态、未富先老的4+2+1人口结构，医疗卫生资源的配置失衡，非传染性慢病的发病年龄的低龄化发展，直接导致公共卫生经济负担加重；加速“人口红利”消失速度，成为社会发展的重大挑战。
目前，中国已经成为全球最大的卫生洁具产品生产与销售国，卫生洁具产销量约占世界总量的30%，随着当前“80后”一代将步入成年，并会成为消费的主力，给中国的消费市场带来前所未有的繁荣。而比80后更年轻、更具消费能力的90后即将步入成年，对未来的消费观念、生活形态以及社会风气带来颠覆性的变化。他们与生俱来的优越生活，将需求从物质层面推向精神层面，可能导致消费环境变得更加感性。中产阶级“小资群体”的规模将在中国会飞速膨胀，形成一个庞大而强有力的消费主体。国内生产卫浴的企业很多，但没有形成大影响力的品牌，生产量大，所谓“智能”并非真正智能，技术含量低。国外智能马桶虽然技术先进，产品质量好，但是国外的技术涉及保护和垄断，加之关税等因素导致其产品非常昂贵。综上所述，智能马桶在国内有很大的市场潜力。
l 目标及主要任务:
目标：研制一种可实时进行人体健康相关的多种物理、生化指标检测与反馈，提供健康辅助干预服务的智能健康马桶，突破性集成应用人工智能、微波传感、近红外光谱反射、ZIGBEE无线组网、基于人体功效的机构创新设计等技术，兼具了智能马桶的自动恒温加热、呵护清洗、健康按摩、节水清洁等功能，并可在对家庭成员进行身份识别后进行大、小便形态、质量、粘性等物理性状检测以及隐血、尿素、肌酐、糖分等生化指标检测，同时通过测量使用者的血压、体重、体脂含量等人体健康参数，评估其体质健康水平，并针对测评结果给出科学、合理的健康提示建议（饮食、运动、生活规律等），是改善人们的生活方式，提高人们的生活品质的高科技卫浴产品。
主要任务：在智能健康马桶中实现用户识别功能，采用简便的ID输入方式，配合人员体重信息采集达到精确识别，将智能健康马桶所检测到的健康信息都保存至对应用户的数据库下。通过微波传感器检测人员是否靠近，利用液压驱动自动开闭马桶盖。设计集成显示屏的可伸缩多功能安全扶手。将尿11项检测（包括葡萄糖、胆红素、尿比重、PH、酮体、潜血、蛋白质、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞、维生素C）模块集成到智能健康马桶中，实现通过尿液11项检测分析用户近期健康状态。在马桶上实现环境温度感应自动加热坐圈功能。实现对大便便形、颜色检测和健康分析，并将分析结果保存至用户的数据库中。利用在马桶盖底部设计有4个橡胶缓冲垫内部植入压力传感器实现对人体坐姿变化感知。智能健康马桶尿液自动检测模块包括两个部分：尿液的自动取样，尿液干化学分析的集成应用。对应的尿液检测有两种时间方式，一种是由系统设定的固定时间自动检测，另外一种是由用户自主选择的尿液检测。设计的尿液收集装置由尿液收集盒、挡尿板、清洁装置以及其控制电路组成，清洗装置可集成于收集盒，用于完成试纸采样后的收集装置清洗。双收集装置的试纸自动采样方法有以下两种。智慧健康马桶作为将要研发的智慧卫生间中的一部分，需要可移动设备作为显示、控制终端，因此物联网方案采用Wi-Fi技术。
l 现有工作基础:
前期，我们对市面上的智能马桶产品进行调研，在已有的智能马桶上引入健康概念，明确智能健康马桶各个模块及模块功能，尿液生化检测模块、压力感知模块、身份识别模块、用户行为识别模块、排泄物图像识别模块和网络通信模块。制定出智能健康马桶整体技术路线，各个子模块技术路线和上述模块功能实现方案。
目前，我们已与惠而浦公司和台州辰达卫浴有限公司建立合作关系，对台州辰达提供的智能马桶加热模块；稳压调流阀；水流向分配阀；气泵；烘干风机；除臭风机；放水机构；自动翻盖阻尼；清洗器这9种配件的工作方式和工作原理进行分析，将辰达和惠而浦提供的智能马桶盖进行拆解，对其中控制电路进行分析。在充分理解惠而浦、辰达提供的智能马桶工作原理之后，自行设计控制电路，编写程序，实现对各个模块控制功能。现在正在做基于智能马桶的压力检测模块，选择合适压力传感器，集成到马桶坐圈上，搭建压力检测电路，然后进行测试分析。在做研发工作的同时，也仔细地查阅了智能马桶的相关国家标准，关于智能马桶的国家标准制定出切实可行的马桶测试方案，并针对智能健康马桶中的健康功能制定了测试方法。
l 预期经济和社会效益:
本产品涉及健康服务业、信息服务业等战略性新兴产业，设计思想符合国际主流的健康管理原则，核心技术拥有完全自主知识产权，服务模式创新性强，目标产品与服务的市场需求迫切、受众人数庞大，具有良好的经济与社会效益前景。产品与服务拥有确定的市场需求，用户人群巨大。全国每个家庭、酒店服务行业等都是用户群体。
研发智能健康马桶，在普通的智能马桶的基础上增加健康检测、干预功能。本项目实施完成后，将产生新增销售收入数亿元，辐射带动近10亿元的相关市场，预期占有市场规模也可达到十亿元级别，市场前景非常广阔。
l 实施方式/模式：
与领域优势企业合作开发商业产品，采用技术合作或者技术转让方式合作建立产业化平台，以专利技术和测试设备入股，合作方一期资金投入2000万元以上（集成、装调、工艺改进、市场开发和运营等）。
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所处阶段：成熟待产业化
成果来源：合肥智能机械研究所
l 必要性及需求分析:
肿瘤发病率与死亡率逐年升高，已成为人类的第一大杀手。在严重威胁人类健康的同时，也带来了巨大的经济损失与社会破坏力。肿瘤临床治疗往往表现出巨大的异质性，治疗效果因人而异，如何实现个性化分子病理诊断与精准用药是有效治疗肿瘤的关键。随着基因测序技术的不断完善和靶向药物大量出现，精准医疗模式已经成为医疗产业的主流发展方向，对肿瘤病人进行个性化精准用药成为肿瘤临床治疗的大势所趋。本项目瞄准这一产业发展方向，历时5年于2015年底研发了一套肿瘤个性化精准用药分析云平台。目前，这样的平台我们国家成形的不多，阿里云等IT公司正在倡导搭建类似的精准医疗平台。
l 目标及主要任务:
该平台通过对基因测序数据的无缝对接，集成多种分子病理分析模型和用药评估模型实现肿瘤个性化精准用药的云分析与互联网+投放，有效满足了肿瘤临床治疗的高效、精准与便捷化需求。
（1）云计算方式自动化分析个性化分子病理与用药评估
（2）通过手机或电脑用户在线下单
（3）在线收集病人测序数据
（4）用药报告在线专家审核
（5）手机APP或网络客户端病人用药报告投递与用户自助体验
（6）个性化用药服务在线交易电子商务平台
l 现有工作基础:
l 预期经济和社会效益:
l 实施方式/模式：
附件：图片
所处阶段：小试
成果来源：先进制造技术研究所
l 必要性及需求分析:
中国已步入老龄化社会，截止2014年，60岁以上老人达到2.1亿，据相关部门预测，至2035年老年人口将达到4亿人。脑卒中是危害老年人健康的第一杀手，我国是中风病的高发地区之一，在幸存者中约70%~80%的病人留有不同程度的肢体残疾。此外，由于意外事故引起的肢体损伤患者的数量也在迅速增加。2006年第二次抽样调查数据表示，肢体残疾人数达到2412万，占残疾总人口比重为29.07%，至2010年，肢体残疾人数已达2472万。我国庞大的肢体残疾人数使得我国康复医疗装备的需求存在巨大缺口。行动困难的老年人和肢体残疾患者不仅遭受各种生活不便，社会和家庭还需要花费极大的代价来治疗和护理这些患者。可穿戴式外骨骼机器人是专为老人或者肢体残疾患者设计的一款下肢助力助行康复产品，根据美国市场调研机构在2015年3月份发表的报告称，康复机器人行业规模将分别由2014年的2.2亿美元增长到2021年的32亿美元，年均复合增速分别为46.6%。以上这些数据表明，用于助老助残的外骨骼机器人未来将面向一个巨大的蓝海市场，目前在这个庞大的潜力市场中，该类专业服务机器人依旧处于一个初步的应用阶段。
当前我国人口老龄化加剧、残障人口众多等已成为影响我国社会和谐发展的突出问题。本项目旨在将传统的康复医学理论与先进的机器人技术、智能传感与信息融合技术、先进控制理论相结合，攻克下肢外骨骼机器人共性关键技术，打破国外在该机器人产业领域的垄断，为我国下肢功能障碍患者与老人提供助行助力产品，对于有效缓解老龄与残障人群的社会服务压力及加快培育新兴产业具有重要的战略意义。
l 目标及主要任务:
针对下肢运动功能障碍患者与老人对先进康复设备和技术的需求，开展高柔顺与智能化的可穿戴下肢助老助残外骨骼机器人共性技术研究，为我国下肢功能障碍康复设备的研制提供理论基础与关键技术支撑，主要研究目标如下：
（1）设计主被动关节混合构成的外骨骼机器人的机构构型，研制高度集成的机电一体化关节模块；
（2）构建机器人的多传感器信息获取系统，基于多传感器信息人工智能融合技术，设计一种基于机器学习方法的外骨骼机器人意图识别与判别算法；
（3）设计外骨骼机器人与穿戴者的交互作用通道，构建人机协调控制方法；
（4）研制外骨骼机器人的机械、传感和控制等单元，研制出面向中风、脊柱损伤患者两大类患者的下肢外骨骼机器人样机，能实现平地行走、上下楼梯、原地平衡踏步、跨越障碍物等典型的运动步态；预期完成20例以上临床验证，申请医疗器械注册，提出下肢助力助残机器人系统国家标准。
l 现有工作基础:
承担单位仿生机器人团队长期从事助老助残与康复机器人技术的研发与产业化。近年来，仿生机器人课题组承担了973、863、国家自然基金、省、市等科技计划项目10余项，申请发明专利20项，授权12项。团队近几年在以下涉及外骨骼机器人及相关技术方面作了大量的研究工作。
① 外骨骼单兵作战系统
团队基于人体运动模型，采用轻量化的结构设计方法，融合压力与倾角传感器信息，理解穿戴者运动意图，控制伺服电缸快速随动，成功研制出两代可穿戴机器人系统样机。如图23所示，第一代外骨骼机器人样机EXOP-1，解决了机器人机械结构问题、基于CAN总线的控制系统设计、传感信号等关键技术，搭建了外骨骼机器人研究的综合实验平台。在经过多月实验测试后，项目组又在外骨骼机器人机械结构轻量化设计、模式识别策略等方面取得理论与方法突破，在进行系统虚拟仿真演示验证之后研制了第二代外骨骼机器人样机EXOP-2，第二代外骨骼机器人全重仅30kg，由航空铝打造，配合22个传感器，可以实时提取运动状态特征进行模式识别，并基于EtherCAT总线技术设计了全新的控制系统，结合多传感器的信息融合使得第二代外骨骼机器人在稳定性上有了很大的进步。经测试，目前外骨骼机器人可在承重负载45kg的情况下实现正常行走，空载最高行走速度可达到1.5m/s，基本实现了预期目标。
2015年11月，研制的可穿戴外骨骼机器人“钢铁战士”参加由中国人民解放军总装备部主办的“助力无限2015”穿戴式外骨骼助力装备挑战赛，在搬移托举能力比赛中表现突出，荣获该类比赛第一名。
② 外骨骼助残机器人
在江苏省产业技术研究院二次开发项目支持下，团队研制了一种针对脊髓损伤引致的下肢瘫痪病人的助残机器人，能够实现脊髓损伤引致的下肢瘫痪病人的独立行走，目前已研制出机器人样机，正在进行功能测试。
l 预期经济和社会效益:
据美国市场调研机构(WinterGreen Research)2015年3月的报告称，康复机器人行业规模将由2014年的2.2亿美元增长到2021年的32亿美元，年均复合增速为46.6%。以上这些数据表明，康复机器人未来将面向一个巨大的蓝海市场，而在这个庞大的潜力市场中，可穿戴式下肢康复机器人还是处于一个初步的应用阶段。因此，从国际市场的发展情况来看，可穿戴下肢康复机器人具备极为广阔的市场前景。
第一次(1987年) 与第二次(2006年) 全国残疾人抽样调查数据比较，不难发现，肢体残疾人数已从1987年的755万上升到2006年的2412万，占残疾总人口比重为29.07%，到2010年，肢体残疾人数达2472万。我国肢体残疾基数庞大，且人数仍在递增。庞大的肢体残疾人数，使得我国康复装备供应和康复临床的需求存在巨大缺口。一方面，医院康复医学科数量不足，康复科室供给和康复装备供应不足。根据卫计委数据，截止2015年5月底，全国医院2.6万个，其中，二级以上的医院有8973个（三级医院2002个，二级医院6971个）。另一方面，肢体残疾者接受康复训练服务供给不足，服务供给和残疾者需求存在巨大缺口。根据残联统计，截至2014年底，全国共有康复机构6914个，开展肢体残疾康复训练服务机构达2181个，肢体康复装备供应与临床需求在我国存在巨大缺口。
综上所述，该项目在国内外的市场发展空间十分广阔，具有良好的经济与社会效益。
l 实施方式/模式：
通过引入社会投资管理有限公司的风险资金，利用待合作的医疗科技有限责任公司已有的康复医疗销售市场资源，成立股份制公司进行助老助残机器人的研发与销售。项目总投入1500万元，分为二个阶段实施。第一阶段公司注册资金500万元，第二阶段融资来源风险投资，规模达到1000万元，用于扩大生产和市场开拓。公司采用“两步走”的经营策略：第一步：公司初创和产品工艺定型阶段，建立生产队伍，维护现有客户，按时按量供货，确保2年销售利润，年回报率达到25%。第二步：利润再投入研发，继续拓展市场，利用第二阶段融资扩大产能。功能样机研发完成后，与上海新华医院和安徽医科大学第一附属医院合作，产品在合作医院供残疾人使用，依据使用情况，改进完善性能。产品定型后，向药监局申请，九个月内取得销售许可证；一年内小批量试生产，编写相关生产工艺流程与制造标准。
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所处阶段：中试
成果来源：应用技术研究所
l 必要性及需求分析:
核酸作为生命体内最重要的生物大分子之一，携带着遗传信息，是遗传的物质基础，对核酸进行检测可为疾病的预测、诊断、预防、治疗提供决策依据。核酸检测技术经历了三个发展阶段：第一个阶段是80年代利用DNA分子杂交技术进行遗传病的基因诊断；第二个阶段是90年代以来以PCR技术为基础的DNA诊断，特别是定量PCR和实时PCR的应用，可检测多种DNA和RNA病原体载量；第三个阶段是目前以PCR技术为主、PCR技术和生物芯片技术并行发展的阶段，从关注单个基因转向关注整个人类基因组。由于自动化核酸检测系统能够实现多样本、多位点的快速高通量检测，不仅能够将研究人员从实验台边上解放出来，满足人们对大量生命信息进行分析的要求，而且大大加快了实验和研究进程，在实验室和临床检验中得到了越来越广泛的应用。这其中，作为新起之秀的微流控技术，具有样品分析速度快，高通量，高灵敏度，试样消耗少，污染小，操作简便等优势，势必推动以核酸检测为目的分子诊断的发展，成为新一代生命科学及医药研究的科学技术手段。
l 目标及主要任务:
基于微流控芯片、实时荧光PCR和高分辨率熔解曲线分析技术，研制集核酸提取与纯化、核酸扩增以及实时荧光检测于一体的自动化微流控核酸分析仪，实现“样品进-结果出”，为核酸定量检测、基因突变和SNP分析等相关研究提供新的技术手段。在此基础上，开展临床试验，申请医疗器械产品注册证。
l 现有工作基础:
项目团队一直从事“基于微流控实时荧光定量PCR技术的核酸快速检测新方法研究”，成功研发了三代微流控荧光PCR仪样机，并瞄准了传染性病原体基因检测、血站核酸检测等领域的需求，开展了基于微流控实时荧光定量PCR技术的H5型禽流感病毒、HBV、HCV等的快速检测，检测结果与金标准一致且体现出本技术的突出优势。
l 预期经济和社会效益:
（1）低成本高回报：微流控芯片产业化成本低。分子诊断产业刚刚起步，检测仪器设备处于产业成长初期，发展空间潜力巨大。鉴于拥有自主知识产权，可获得高附加值。
（2）全新产品：实现集成化、自动化、多功能的检测目标，几乎是对现有的诊断方式的一场革命。
（3）全新市场：根据Markets and Markets发布的关于全球分子诊断市场的分析报告，到2018年，全球分子诊断市场将达到79.57亿美元，2013-2018的复合年平均增长率为9.7%。可以预期，随新型产品的不断推出和技术提升，其市场应用范围和扩展速度将获进一步提升。
l 实施方式/模式：
可采取与企业联合开发或技术转让方式促进该成果产业化。
附件：图片
所处阶段：小试
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
人类很多疾病的发生发展是一个慢性、隐匿的过程，如冠心病是心脑血管病变长期累积的结果，癌症早期在体内的生长非常缓慢。这些疾病处于初期时往往因没有明显外在症状而被忽视，然而一旦发病常会危及生命。冠心病的诊断除根据患者的临床症状表现外，主要还是依靠一些必要的诊断检测手段，如冠状动脉造影、心电图、心电图负荷试验、心肌酶谱、心肌钙蛋白标志物、心肌核素灌注扫描、血管内超声等；癌症的确诊有影像方法，专用试剂和病理切片等手段，对于极早期的癌症仍然是无法确诊和预警检测。对于冠心病和癌症，现有的检测手段存在一些不足，如有创伤、时间长、仪器复杂、费用高等，并且，有些检测是在大多数患者已出现严重的外在症状，人体极度不适时，甚至到濒临死亡时才运用。因此，目前还没有一种理想的检测方法，可以对急性冠脉综合症和癌症患者或可疑人群进行追踪式的病情监测、提供病情变化的早期预警，也无法在第一时间对突发的急性冠脉综合征患者和早期萌芽状态的癌症患者进行确切的诊断，从而错失了最佳的抢救时机。
miRNA 是一类进化上高度保守的单链RNA，平均长度在22nt 左右。这些miRNA 参与了细胞分化、增殖与死亡等复杂的生物学行为，与生命过程中疾病的发生和发展密切相关。大量的实验结果证明，血液、尿液等体液中特异性miRNA 的表达量与各种疾病密切相关，可以作为潜在的冠状动脉疾病和肿瘤诊断标志物，在冠心病早期和癌症早期确诊提供精确预警，及早治疗。
基于体液中miRNA检测的冠心病及癌症诊断方法不但可应用于已经确诊患者的病情快速诊断，更多的是为冠心病和癌症高危人群提供了早期预警的检测手段。此外，在该技术方法的研究过程中可建立更多疾病的特异性miRNA数据库，检测技术的成功应用，将直接带动其他特异性miRNA检测方法的发展，实现对其他病种的早期精确检测。
l 目标及主要任务:
（1）目标：主要目标是实现预警检测仪的商品化。
分两步走，首先1-2年实现冠心病检测仪的商品化；随后该检测以还可以实现检测2-3种癌症。实现在室温条件下检测血样或尿样中的心血管疾病或癌症标志物miRNAs，达到现场的微创或无创的快速检测，能够对受检人群进行病前预警、治疗以及预后评价。通过该技术研究的实施，为进一步利用miRNA对其他疾病的精确诊疗提供技术储备。
（2）主要任务：
主要完成基于体液中特异性miRNA的等温环境下快速检测冠心病和癌症方法的研究与完善工作；通过原理仪器样机实测和实际样本的检测建立能够跨领域分析的miRNA和临床信息数据库；通过产业化运作，实现对冠心病和癌症的早期预警和长期精准跟踪监测，最终完成产品的商业化。
l 现有工作基础:
现阶段，依托医学物理中心的生物电子、激光、分子病理等先进医学物理技术和临床医疗平台，已开展了miRNA常温扩增技术、核酸检测的相关研究；也开展了弱光探测研究和光电仪器开发技术的储备。针对冠心病预警检测已经搭建了miRNA 荧光检测专用实验系统，为下一步的仪器生产提供了基本实验条件和检测验证系统。
目前已经完成实验室样机的研制及实验工作。该技术方法目前在国际上处于领先状态，但已逐渐成为热门领域，因此，越早深入研究越能占领研究的前沿，同时通过快速的产业化应用保持我们在该领域研究的国际先进性。
l 预期经济和社会效益:
根据目前冠心病的严峻形势，预计至少是1500万台的市场，此外，一年试剂盒的市场规模也将是40亿的市场，仅冠心病检测市场总额度将达100亿人民币。而癌症的检测将远超这一市场。因此，无论是仪器市场还是试剂盒市场，都会有巨大的收益。
社会效益上，直接减少危重疾病的突发性，将疾病诊治提前到早期，实现危重疾病的早期预警。
l 实施方式/模式：
实施的模式可以入股，合作开发等。需要分两部分组成，一是产品产业化前的完善与定位工作，二是实施产品产业化。
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
我国糖尿病患者数量已经进入快速增长期。调查显示，中国人群（年龄≥20岁）糖尿病的年龄标化患病率已达到9.7%，成年糖尿病患者达到9240万，已成为糖尿病患者最多的国家。常规糖尿病检测主要依据血浆血糖或糖化血红蛋白，均需要采集血样，为有创检测，给受试者带来疼痛的同时也增加了受感染的风险。许多糖尿病患者在感觉身体明显不适时才去进行血糖测试，在一定程度上延迟了糖尿病的发现时间，延误了最佳治疗时机。在我国，60.7%的糖尿病患者因未被早期诊断发现而无法及早进行有效的治疗。现有的检测手段存在诸多不便是检出率较低的重要因素。目前适用于大规模自然人群筛查的无创糖尿病早期诊断技术，越来越受到关注，有助于大规模筛查并及时准确的发现糖尿病前期风险较高者或糖尿病并发症风险较高者。因此，研发一种无创、快捷的糖尿病诊断新技术，可为广大一线医务工作者提供辅助临床预控及治疗工作的新手段，对糖尿病的防控具有重要意义。
糖基化终产物（Advanced Glycation End Products, AGE）与糖尿病及其并发症密切相关，人体皮肤AGE水平的升高是糖尿病及其并发症的预警信号。AGE具有自发荧光特性，通过检测皮肤AGE荧光光谱可以快速测量人体皮肤AGE的累计量，从而实现糖尿病及其并发症的风险评估。本项目研发的糖尿病无创检测仪，具有快速、无需空腹、无需耗材等优点，避免了传统糖尿病检测方法需要采血化验的缺点，受试者更容易接受此方法，可用于糖尿病及其并发症的检测和风险评估，对于糖尿病及其并发症的预防具有重要意义。
l 目标及主要任务:
本项目将在前期基础上，继续开展糖尿病无创检测关键技术研究，进一步提高仪器性能，并开展系统的临床试验，完善产品功能，提高皮肤AGE荧光光谱仪在糖尿病筛查和相关并发症风险评估中的应用价值，为糖尿病及其并发症的风险评估提供一种新的方法，为基层社区健康服务中心提供一种无创、快速、低成本的糖尿病筛查手段，促进该产品的推广。
l 现有工作基础:
项目团队主要开展光电子技术、光谱学与光谱技术、光机电一体化技术等的研究与应用，在光谱检测与分析、生物医学无创检测、智能检测与控制、仪器开发等方面取得了较多的成果，具有光机电技术研究与开发的综合优势和配套生产制造能力。近年来，在各类资金的支持下，已于2015年5月18日获得医疗器械产品注册证，并开始在医疗系统内推广应用。
l 预期经济和社会效益:
我国已将糖尿病纳入重点防治疾病范围，其防治前沿已经从传统的大医院前移到社区，从诊治糖尿病转向提高全民的糖尿病意识和预防糖尿病。2011年国家卫生部统计的全国医院共计21979家，根据这一数据，需要的糖尿病筛查设备数量将十分可观。目前，国外同类仪器在我国的售价约50万元人民币。而自主研制的糖尿病无创检测仪批量生产售价预计不到进口产品的1/3，因此有很好的市场潜力。作为一种安全无创的辅助诊断手段，在糖尿病筛查中可发挥重要作用，有助于提高糖尿病早期检出率，降低糖尿病发生风险，促使糖尿病风险人群得到早期及时干预和治疗，并且为患者和国家节省大笔的医疗开支。
同时，在项目实施过程中，可以组建一个糖尿病无创快速检测技术研究团队，促进光电子技术在我国医学领域中的应用，有利于打破欧美各国在高端医疗仪器领域的垄断地位。研制的自主知识产权糖尿病无创检测仪，填补国内该技术的空白，并可能形成新的技术生长点，为国产新型医疗仪器的发展做贡献。
l 实施方式/模式：
在项目实施过程中，继续在安徽省立医院、安徽医科大学第一附属医院、安徽中医学院附属医院开展临床试验，完善糖尿病受试者数据库，进一步提高仪器的性能。鉴于目前已经获得医疗器械产品注册证后，计划在合肥市开展仪器的产业化工作，建立糖尿病无创检测仪生产线及相应的配套测试实验室，为下一步的仪器市场推广做好准备。
附件：图片
所处阶段：小试
成果来源：强磁场科学中心
l 必要性及需求分析:
磁共振成像（MRI）是生物成像技术应用最广泛的手段之一。与其他医用影像技术相比，MRI不仅具有很好的组织对比度和分辨率，而且具备无辐射损伤的优势。MRI在临床疾病的早期检测、临床干预、新药物、手术评价、干细胞移植等方面发挥了重要作用。强磁场下MRI（9.4T及以上）为研究脑神经与精神疾病相关的认知功能障碍及两者的关系提供有力了重要工具。我国脑计划（类似美国2013年宣布的脑计划）即将实施。但其中需要依赖磁共振成像等研发出许多目前仍没有的新技术来推动这个层面工作的有效进行。非人灵长类疾病模型（如猕猴等大型哺乳动物）是我国脑疾病研究的主要优势之一，围绕此资源开展脑疾病及其机理的研究将能够全面推动我国相关领域研究的发展。
磁共振成像技术的重要应用价值，使其具有非常广阔发展前景。其核心和技术是前沿科学研究的结晶，同时蕴藏巨大的商业利益。据统计，全世界每年至少新增3000多台临床超导磁共振成像系统，市值约为30亿美元。我国目前的中高端临床磁共振设备市场几乎被国外产品垄断。同时，我国的高端研究型磁共振成像设备市场的发展远远落后于欧美发达国家。积极开展强磁场下磁共振成像技术研究，研发具有自主知识产权的相关设备系，实现高性能磁共振设备的国产化，对提高我国自主创新能力和建设创新型国家具有重要的战略意义。项目的顺利实施将为我国科学家在结构生物学、人体代谢、脑认知、神经科学、临床医学及疾病的早期诊断等热点领域开展高水平研究提供国际最先进的平台，使我国磁共振成像技术研究步入国际先进行列。
l 目标及主要任务:
发展具有自主产权的强磁场高端科研磁共振成像装置。目前国内的动物磁共振成像系统只有10台左右，磁场强度主要涵盖4.7T到9.4T，而且大多数口径在20厘米以下，不具备大型哺乳动物的成像能力。基于目前国内外磁共振成像研究的状况和装机水平，我们，提出发展磁场强度为14.1特斯拉、磁体口径为40厘米的大型动物磁共振成像系统，主要用于非人灵长类大型哺乳动物的科学研究。主要任务包括：1) 开发14.1T 40 cm的超导磁体及其配套系统；2)开发频率在600MHz的磁共振成像谱仪控制系统，实现14.1T下的超高分辨磁共振成像。，计划用3至5年时间完成系统的研制工作，制造出能够满足高端研究需求的磁共振成像样机并完成相关设计的定型工作。
选择14.1T的磁场强度以及40厘米的常温孔径，是在充分参考了国内外已有的装置条件的基础上，同时考虑到项目实施的风险与技术难度而综合选择的结果。目前国际上针对大口径动物磁共振成像的系统只到11.7T。14.1T的指标在技术上有足够的先进性。同时，40厘米磁体孔径的选择可以降低技术风险，提高项目的成功机会。
l 现有工作基础:
中国科学院强磁场科学中心是国家为发展我国强磁场技术及促进相关高技术的广泛应用而成立的一个非法人单元，依托中科院合肥物质科学研究院进行管理。强磁场科学中心承担的稳态强磁场实验装置自主研制的强磁场磁体已创造多项世界先进水平：磁体孔径为32mm、50mm、200mm的三台水冷磁体都创造世界同类装置最高稳态磁场记录。同时，建成了亚太唯一、国际先进的配有高洁净度动物实验室的9.4T/40cm的大型动物磁共振成像平台，建立了一支精干的队伍，在高场磁共振成像技术的开发方面具备了相当的基础与实力。
强磁场科学中心在建设和运行稳态强磁场实验装置的过程中培养了一大批优秀的技术专家、科研骨干以及管理人才，负责强磁场共振实验装置建设的人员大多先后参加过EAST超导托卡马克和稳态强磁场实验装置两大国家重大科技基础设施的建设和调试任务，具有国家重大科技基础设施研制、运行和管理经验。同时，中心拥有一批长期从事磁共振研究的科研人员，所有这些为14.1T强磁场磁共振成像装置的开发提供了强有力的人力保障。
强磁场科学中心是由等离子所原强磁场研究室和部分超导托卡马克装置相关工程技术人员组成，在大型超导磁体设计和大型深低温技术、高温超导材料、超导应用基础研究等方面具有长期的研究工作积累和基础。目前承担着稳态强磁场实验装置混合磁体外超导磁体研制任务，该超导磁体设计场强为12T，口径为80厘米，采用Nb3Sn超导材料制作。在研制此磁体的过程中也发展了关键技术能力，建成了国内迄今唯一的大型铌锡超导磁体热处理系统。这些关键的基础工作为14.1T强磁场磁共振成像装置磁体的开发提供了坚实的技术基础。
中科院强磁场科学中心通过与中国科学院武汉物理与数学研究所合作，发挥双方技术优势并依托稳态强磁场实验装置，正逐步建成25 T / 1.06 GHz水冷磁体固体NMR波谱仪。该系统是目前国内磁场最高的NMR波谱仪，配有双通道射频发射和接收控制台。这为项目的14.1T强磁场磁共振成像装置谱仪系统的开发提供了坚实的技术基础。
l 预期经济和社会效益:
我国的高端研究型磁共振成像设备市场的发展远远落后于欧美发达国家。据统计，欧美国家科研型磁共振成像系统与临床系统的比例在1：50左右，而我国目前的这一比例在1：500以下。随着我国基础科学领域投入的不断加大以及创新型国家战略的推动，相关领域的设备需求将在未来的若干年内有大幅度增长。按照目前的装机数量统计，我们预期我国9.4T及以上的磁共振成像研究型系统的市场规模将超过50-100亿元人民币。如果发展出14.1 T /40厘米的高端研究设备，将在此领域使我们具备追赶国际先进水平的机遇和良好的商机。同时研发具有自主知识产权的相关设备并实现高性能磁共振设备的国产化，对提高我国自主创新能力和建设创新型国家具有重要的战略意义。
目前国内相关领域的用户需求正在有一个爆发式增长的趋势，仅强磁场科学中心近2年的用户数量已经超过30余家。需求来源不仅限于中科院，同时包括高校以及医学院所，涵盖了从物理、化学到临床医学等众多学科领域。上述的市场预期将有很大机会实现。
l 实施方式/模式：
项目的具体实施将以中国科学院强磁场科学中心牵头，通过政府投资、社会集资等多种方式来保障项目实施过程中的资金需求。我们将在合肥物质科学研究院的新的产业园区内建设一个专门的研发与生产中心。同时，通过合作、混股等多种方式，引入在磁共振成像研发方面具备一定实力的国内公司，在谱仪系统的再研发方面开展更广泛的产业合作。
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：应用技术研究所
l 必要性及需求分析:
（1）基因测序正在成为大众消费品，这些测序数据获取容易分析难，亟待转化为医疗、健康指导产品。
（2）肿瘤等慢性疾病亟待个性化精准治疗，也完全依赖于病人的个性化基因测序数据的生物、医学解读。
l 目标及主要任务:
基于基因型与表型大数据，利用智能计算与机器学习方法理解和建模肿瘤等重大慢性疾病的病理、发展相应的个性化精准治疗方案设计与评估方法。融合环境因子探索疾病发生发展与环境因素间的影响关系，发展重大疾病早筛和个性化健康评估与预警模型，最终构建基因大数据智能化医学分析平台，并提供以下服务：
（1）面向健康人群的重大“未病”（肿瘤、糖尿病等）早期筛查，饮食、减肥、养老、保健指导等个性化健康自动化、智能化评估报告
（2）面向肿瘤病人的肿瘤分子病理分析、药物有效性及其毒副作用评估以及个性化精准放疗方案自动化、智能化评估报告。
l 现有工作基础:
团队一直围绕基因大数据分析与医学解读开展相关科学研究工作。相关工作成果主要分为两大部分，基础科研与应用研发，如图1所示。发表相关SCI、EI学术论文100多篇；承担国家、省部项目25项，总经费近800多万。申请相关发明专利4项（授权1项），软件著作权登记1项。
图1 相关工作成果分布情况
在应用开发方面，已经开发了一套肿瘤个性化精准用药智能分析云平台，为临床精准治疗提供解决方案。图2（左图）给出了该平台的互联网客户端。同时，为了更好的服务医生和医护工作者，也开发了mini精准在线诊疗室（包括网络版和手机APP版），如图2（右图）所示。目前，使用该平台已与多家医院开展了合作，合作案例已达20多例（包括白血病、肺癌等肿瘤疾病），受到了医生与病人的认可。图3、4给出了两位病人的个性化用药分析报告案例。
l 预期经济和社会效益:
项目面向健康人群健康筛查以及肿瘤病人的精准用药，具有巨大的经济和社会效益。仅考虑肿瘤个性化用药分析服务一项。从某肿瘤医院肿瘤病人月门诊量500人次来看，如果按10%的产品使用率，则每月可有50个订单，一年的订单量可达600个。假设服务定价为3000元/例，则第一年可有不低于150万元的销售收入，资产回报率可达50%。项目运行5年后的资产回报率可达96.7%，基本收回全部投资成本。
表1未来5年的经济效益预测
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内容/年度 |
一 |
二 |
三 |
四 |
五 |
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服务病人数量（人） |
500 |
1000 |
2000 |
5000 |
10000 |
|
年销售收入（万元） |
150 |
300 |
600 |
1500 |
3000 |
|
总成本（万元） |
300 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|
毛利润率（%） |
-100 |
-33.3 |
0 |
46.7.5 |
66.7 |
|
资产回报率（%） |
50 |
42.8 |
46.1 |
71.4 |
96.7 |
|
企业人数 |
10人 |
20人 |
30人 |
50人 |
100人 |
l 实施方式/模式：
模式1：面向健康或重大疾病家族遗传史人群，只需客户寄送外周血、唾液、口腔上皮细胞等组织样本，提供基因健康体检报告，收取相应服务费用；
模式2：面向肿瘤等重大慢性疾病病人，绑定医院，只需客户寄送外周血、组织样本等，提供个性化精准用药分析报告，收取报告服务费用，与医院按比例利润分成；
模式3：面向医院、高校、科研院所提供基因测序数据分析服务，并收取相应的数据分析服务；
模式4：面向医学检验所，提供肿瘤等重大慢性疾病分子病理分析、药物有效性及其毒副作用评估等个性化精准治疗方案报告。
图3 某白血病病人（68岁）个性化用药分析报告（部分）
图4 某白血病病人（8岁）临床病历（左）与个性化用药分析报告部分截图（右）
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
呼出气体含有的痕量物质与人体健康状况和疾病密切相关，利用呼气检测进行疾病筛查和辅助诊断，因为安全无创、简捷便利、检查费用低、接受度高等优点，正成为疾病无创诊断的重要发展方向。2012年12月，美国出版的《未来学家》杂志将癌症等疾病的呼气诊断，列为2013年以后十大科学预测之一，呼气检测将会给医学诊断带来一场新的革命。
目前，呼气检测13CO2诊断幽门螺旋感菌、呼气检测NO诊断哮喘/呼吸道感染、呼气检测H2诊断乳糖酶缺乏症等，均被美国FDA同意用于临床，形成了一系列无创诊断医疗新产品，并在国内外医院得到推广应用。
近期，欧美各国将呼气检测应用转向肺癌、胃癌、乳腺癌等恶性肿瘤，以及肺结核等重大疾病的诊断。自2007年开始，呼吸研究国际联合会每两年召开一次呼吸分析峰会，交流呼气分析在疾病无创诊断研究方面的进展；英国IOP出版集团在2008年创建了新的专业杂志《Journal of Breath Research》，及时报道呼气检测与疾病关系的研究成果。
值得关注的是，一些知名的医疗公司也在研发新一代呼气检测仪器，用于癌症的无创检测。例如，西门子公司利用质谱仪，进行肺癌和肺结核的呼气检测诊断临床试验；日本松下公司也正在开发呼气检测肺癌诊断传感技术。盖茨基金会2015年全球大挑战计划，也将呼气检测与疾病无创诊断列为优先主题。
当前，呼气检测面临的挑战是发展速度快、灵敏度高的检测技术。而目前国内外进行呼气检测最常用的办法是：呼气采样、样品浓缩、色谱-质谱离线分析。这种非实时的离线检测方法，不但费力耗时、难被医务工作者掌握，而且不能满足疾病快速筛查的实际需要。而以质子转移反应质谱（Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry, PTR-MS）为代表的实时在线质谱技术，因检测速度快、探测灵敏度高和定量测量等优点，被公认为是呼气检测医疗诊断领域的最具潜力工具。
中科院合肥物质科学研究院医学物理中心研制出了国内第一台基于PTR-MS原理的呼气实时在线检测质谱仪，并在医院开展了肺癌等重大疾病患者的呼气检测实验研究，初步结果表明：判别癌症的真阳性率、真阴性率均达到70%以上。本项目将在前期工作基础上，研发实用化呼气检测质谱仪工程样机，通过大规模呼气检测试验，建立肺癌等重大疾病快速筛查与辅助诊断的呼气检测新方法，进行性能评估与示范应用。并寻求与医疗公司或社会资本合作，推进呼气检测质谱仪的转移转化，为我国先进医疗仪器的发展和属地医疗健康产业的发展做出积极贡献。
l 目标及主要任务:
（一）目标
突破呼气代谢物快速、高灵敏探测技术，研制实用化呼气检测质谱仪工程样机，开展肺癌等重大疾病呼气临床试验，建立呼气检测癌症筛查与辅助诊断方法，进行性能评估与示范应用。申请医疗器械注册证，实施成果转移与产业化。呼气检测质谱仪具有以下特点：
- 技术先进：直接吹气在线检测，速度快；离子聚焦，质谱检测灵敏度高。
- 方法新颖：呼气检测癌症筛查与辅助诊断，安全无创、简捷便利、接受度高、费用低。
- 创 造 性：不同人种癌症发病率存在差异，呼气标志物可能不同，项目可建立中国人癌症呼气标志物特征。
- 癌症筛查真阳性率：>70%
（二）主要任务
- 研制实用化呼气检测质谱仪工程样机，具有良好的长期运行稳定性和重复性，并满足呼气快速与高灵敏检测要求。
- 开展肺癌等重大疾病的大规模呼气检测临床试验，病例和健康志愿者数量分别达到500人以上，确保呼气检测数据有医学统计意义。
- 呼气标志物统计与癌症诊断模型建立。研究并排除环境空气、年龄、性别、饮食、吸烟与否、治疗等外在因素的干扰。
- 开展示范应用，对呼气检测癌症诊断模型进行性能评估与验证。通过交叉验证，以及对另外的癌症患者与健康志愿者的呼气检测，检验呼气检测质谱系统的性能。
l 现有工作基础:
（一）研制了呼气检测质谱仪原理样机
在中科院知识创新工程等项目支持下，我们建立了呼气检测质谱仪原理样机（图1左），实现了呼气中挥发性有机物的实时在线检测，包括对吸烟标志物—呼气中乙腈的快速测量（图1）。
图1 研制的呼气检测质谱仪以及对多人呼气中吸烟标志物乙腈的实时在线测量
（二）开展了呼气实时在线质谱检测实验
研制的呼气检测质谱仪参加了科学岛医院组织的职工体检（图2），完成了上千例呼气检测质谱数据的采集，为呼气在线检测积累了宝贵的经验。
（三）呼气检测癌症诊断初步结果
在科学岛肿瘤医院开展了肺癌、食管癌、宫颈癌患者呼气检测实验，初步结果表明：判别癌症的真阳性率、真阴性率都达到70%以上。为本项目的实用化工程样机的研制，以及大规模癌症患者呼气临床试验打下坚实的基础。
l 预期经济和社会效益:
研制的呼气检测质谱系统，带有肺癌等重大疾病呼气质谱数据库，具有自主知识产权。呼气检测质谱仪将用于癌症等重大疾病的快速筛查和辅助诊断，有利于癌症的早发现，使患者得到及早治疗，提高癌症治愈率、延长生命，并为患者和国家节省大笔的医疗开支。
根据2009年卫生部统计，全国综合性医院有13000多家，若以该类型医院作为呼气检测质谱仪的用户，需求设备将在万台以上，市场潜力巨大。
l 实施方式/模式：
拟研制实用化呼气检测质谱仪工程样机2台，投放到安徽医科大学附属医院、省立医院等三甲医院，开展肺癌等重大疾病的大规模呼气临床检测试验，建立呼气检测癌症筛查与辅助诊断方法，进行性能评估与示范应用。并积极寻求与医疗仪器公司、社会资本等第三方的合作，申请医疗仪器注册证，实现呼气检测质谱仪的转移转化与产业化。
附件：图片
所处阶段：小试
成果来源：等离子体物理研究所
l 必要性及需求分析:
恶性肿瘤、癌症已成为发展中及发达国家居民的主要死亡原因之一。在2008年造成760万人死亡（约占所有死亡人数的13%）；按照目前治疗手段和医疗状况，预计至2020年，新增癌症患者将达到1500万人，因癌症年死亡人数可能将达到1000万人。因此癌症的病因和治疗已经成为科学界重要研究课题。
质子治疗的优越性：至今治疗肿瘤的方法，基本上主要有手术、放疗与化疗三种，彼此既互相独立又互补兼容。当前据不完全统计70%的肿瘤患者，不论手术与否，都要采用不同程度的放疗。理想的放疗是杀死肿瘤中的全部癌细胞，而不伤害患者的正常细胞。因此，人们将放疗的最终准则定为“实现最大的肿瘤控制概率和最小的正常组织损伤率”，并千方百计地接近理想目标。在诸多放射治疗类型中，常用的X射线、γ射线与电子治疗都在不同程度上使被照射肿瘤的前后正常细胞受到伤害。质子治疗的优点是使放射线能量峰值对准肿瘤病灶处，在肿瘤处受到最大的照射剂量，肿瘤前的正常细胞通常只受到1/3~1/2的峰值剂量，肿瘤后部的正常细胞基本上不受伤害。从质子内在的物理特性就能断定它比常规放疗方法要优越得多。近几十年来，质子治疗的临床成就已证明了这个事实。
国内外质子治疗装置的发展状况：截至2013年的统计，国外质子治疗中心分布如下：美国已建质子治疗中心10个，在建21个；日本已建9个，在建8个；欧洲已建11个，在建8个；韩国已建2个。在2000—2012的13年中，中国质子治疗的发展速度低于韩国等小国，这促使中国加快建设粒子治疗中心的步伐。2013年以来中国各地计划建造质子和重离子治疗中心。据不完全统计，2015年中国建成的质子重离子医院和治疗中心共计7家，其中台湾有3家，香港1家，内地3家分别为山东淄博万杰医院质子治疗中心、上海质子重离子医院、兰州重离子束浅/深层肿瘤治疗装置；在建有7家；筹备中有5家。目前国内具有自主建造加速器能力的单位有：中科院兰州近代物理所的重离子加速器；中科院上海应用物理所的同步加速器；中国原子能科学研究院和华中科技大的回旋加速器。现在国内还没有自主建造紧凑型超导质子回旋加速器的单位。
国内需求分析：根据2004年意大利放射肿瘤学会给出的结论，由于离子治疗的有效实用性，每100万人口需有一个年治疗1500名患者的质子治疗中心和每500万人口需有一个碳离子治疗中心。那么中国13亿人口将需要建设1300个质子治疗中心，260个碳离子中心。按现在中国的经济发展估计，未来15年需要建立150个质子治疗中心，50个碳离子治疗中心。目前我国已建和在建的治疗中心与市场需求还有很大的差距，因此未来在我国质子和重离子治疗设备产业将有广阔的发展和市场空间。
未来质子治疗装置的发展方向：虽然质子治疗的优越性已得到世界的认可，但建质子治疗中心有下面四个重大缺点：一是造价贵，要上亿美元（8—10亿人民币）；二是占地大，要上万平米；三是建设时间长；四是仅适用于大城市。因而粒子放疗事业难以普及和推广。为此美国提出了设计“价廉、体小、建快”的紧凑型质子治疗装备方针，要求价格在2000万美金以下，占地250m2。想减小回旋加速器尺寸，必须提高磁场强度。目前美国已经研制出具有9T超导磁铁的同步回旋加速器MEVION S250系统，20吨重加速器直接安装在旋转治疗台架上，省去了占地大、笨重又复杂的质子束传输系统。该系统采用了当前一切先进的质子治疗方法和技术，克服了上述四大缺点。超导技术使加速器的小型化和改进发生了革命性的变化，极大地减小了回旋加速器的建造成本。因此这种紧凑型的超导质子回旋加速器治疗设备的发展，也将成为未来推广和普及质子治疗的最有效途径之一。
l 目标及主要任务:
总体目标：
为加快安徽质子治疗装置的发展步伐，造福于广大肿瘤患者，合肥市将引进国际上成熟的质子重离子治疗装置，尽快建立大型综合粒子治疗中心。在消化吸收国外先进粒子治疗设备技术的基础上，合肥市将瞄准未来质子治疗装置的发展方向，依托雄厚的电物理装置设计研究所、高校以及大型制造企业，开发拥有完全自主知识产权的紧凑型超导回旋加速器治疗设备，并发展成高端医疗设备产业，为合肥市打造“大湖名城，创新高地”做出一定的贡献。
主要任务：
（1）紧凑型超导回旋质子加速器研制
（1.1）紧凑型超导主磁铁的设计及研制
目前Mevion和IBA的单治疗室的超导质子回旋加速器都取同步型，束流能量直接由加速器控制。但前者采用Nb3Sn超导线圈，磁极场强高达9T，使磁体重量降至20吨；后者采用NbTi超导线圈，磁极场强～4.6T，因此重量41.5吨，安装在地面，需束流传输线传送至治疗头。这两种配置价格相近。由于俄罗斯联合核研究所擅长于等时性回旋加速器，束流聚焦限制了铁磁极场强的提升，我们第一步将取质子200MeV等时性超导回旋加速器方案，可用于多治疗室系统。更紧凑的超导同步回旋加速器将作为下一个开发目标。
回旋加速器关键部件主磁铁负责束流的轨迹引导和聚焦稳定，它提供大螺旋角磁极的等时性磁场与高频腔配合将粒子束加速至设计能量。铁磁材料在大约2 T时饱和，若取过高的磁场，对质子束调变度将会降低。为减少超导回旋加速器的运行费用，必须设计成液氦零挥发的低温恒温器和制冷系统。
（1.2）高效率螺线型高频腔及高频系统的研制
谐振频率与损耗是衡量谐振腔的两个最重要参数，相对高的品质因数Q表明损耗相对较小（主要为谐振腔导体的表面电流引起的导体损耗），从而降低对高频发射机的功率和冷却系统的要求，有利于系统的长期稳定运行。因此本项目将应用多内杆的高频谐振腔设计，采用2个谐振腔体，使得单圈增益倍增，圈距扩大，利于引出效率提升的方案。对功率耦合结构进行优化设计，使其能最大程度地匹配高频功率源。
（1.3）质子束引出系统的设计和研制
对于质子束的引出，采用静电偏转板同引出磁通道相结合的方式；针对本项目所研制的200MeV超导回旋加速器，在较高的引出磁场下，加速产生引出圈距小于2mm，必须采用进动引出方法增加圈距。在束流进入磁极与磁轭之间的线圈区域，设计5-8组矫正磁铁和四极聚焦铁对束流作径向聚焦补偿，避免束流相空间破坏。最终束流引出效率达到70%左右。
（2）固定/旋转治疗台架系统的设计与研制
在束传输系统中将运用快速磁体实现笔束扫描（pencil beam scanning）的分束方法，这样的方法有最大的灵活性实现束的成型与剂量分布，非常利于治疗。另外为了解决在治疗过程中由于器官移动造成的放疗不均匀问题，将利用门技术、束线的快速重扫描、和肿瘤捕捉等技术实现补偿。在治疗架系统中将实现治疗架旋转角度0°—180°，结合病人床旋转0°—180，实现对病人全方位的治疗。为了减小治疗架系统的重量，将采用超导磁体实现对束线方向的转变。这些开发将由新华医疗器械公司承担。
l 现有工作基础:
等离子体物理研究所在大型低温超导装置建设方面积累了丰富的工程经验，具备坚实的工作基础。1992年初成功研制了20T混合磁体稳态强磁场实验装置；1995年成功地改造了T-7超导托卡马克聚变实验装置；2006年又成功地完成了国家“九五”大科学工程—全超导托卡马克EAST装置的建造。目前正在承担ITER装置相关部件的设计与制造；研究所具备各种超导磁体、高频腔、离子源及相关设备的设计和制造能力，同时也拥有一批多年来从事机械设计、液氦低温和高真空绝热、超导磁体研制、焊接技术、计算机和电气自动控制系统等领域的专业队伍。
目前中科院等离子体所正在与俄罗斯联合核研究所（JINR）合作，共同开发200MeV的超导质子回旋加速器。另外等离子体所与国内外多个高能物理及粒子加速器实验室保持良好的联系和合作关系，包括瑞士保罗谢尔研究所（PSI）、美国麻省理工学院（MIT）等，以及华中科技大学、中国原子能科学研究院、中国科技大学等单位，可针对某些关键技术进行合作研究和咨询。
l 预期经济和社会效益:
根据2007年Andre Konski博士作的统计，每治疗一位患者的费用约为5-6万美元。建造一个配备常规回旋加速器具有4个治疗室的质子治疗中心总共需投资1.2亿美元。按照一个治疗中心每年能治1500名患者，每个治疗中心每年的收入将是7500-9000万美元。如果利润率按照20%计算，一个治疗中心需要7—8年后能收回成本。如果利润率按照30%计算，治疗中心4.5—5.5年能收回成本。
将来紧凑型的超导质子回旋加速器单治疗室系统（MEVION S250）批量生产后,售价能降到2000万美元，可安装到医院的常规直线加速器机房，可利用医院现有医疗设备，不需要建设独立的治疗中心，因此这种单室治疗系统总投资预计为2500万美元左右。则每年能治375名患者，每年的收入为1875-2250万美元。利润率按照20%计算，需要5.5-6.5年收回成本；利润率按照30%计算，需要3.5-4.5年收回成本。可见这种紧凑型的质子治疗设备可减少投资费用，同时也缩短了投资回报周期。
除以上的经济效益外，设计和建造具有自主知识产权的紧凑型超导质子回旋加速器和质子治疗中心，打破发达国家对高端医疗设备垄断，有利于提振我国的民族自信心，容易得到社会各界的支持，有巨大的社会效益。
l 实施方式/模式：
准备在3年内研制出紧凑型超导回旋加速器质子治癌系统的产品样机，并进行临床试验。计划用5-10年进行产品成套和产业化发展。项目将分为四个阶段进行实施：第一阶段为项目的设计与关键部件预研，第二阶段为加速器和治疗机架系统的工程设计、建造和调试阶段；第三个阶段为质子治疗系统调试与临床试验阶段。第四阶段产业发展阶段：打造质子治疗设备专业研发与制造中心、质子治疗示范中心、质子治疗培训中心，实现集癌症早期诊断、精确治疗、高端医疗设备为一体的产业链发展，并带动大型精密机加工、超导磁体设计制造、真空输运系统、质子影像机、治疗计划系统、辐射防护等相关配套产业。
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：核能安全技术研究所
l 必要性及需求分析:
根据2013年世界卫生组织公布的最新数据，全世界每年患癌症人数大幅度增长，2013年检验出的新增癌症患者数已经超过1400万名。这与2008年的患者人数1270万人相比有明显增加。同期，癌症患者的年死亡人数也有所增加，从过去的760万/年增加到820万/年。世界卫生组织预测到2020年前，全球癌症发病率将增加50%，即每年将新增1500 万癌症患者。
恶性肿瘤的治疗模式已从过去“单一的治疗”模式向“以手术、放疗、化疗及免疫治疗等多种治疗手段相互配合的综合治疗”模式转变，且已逐渐被广大临床肿瘤工作者和患者接受并推广，较大地提高了疗效，并减少了并发症的发生。但放疗仍然在恶性肿瘤治疗中居重要地位，据统计，目前大约70%以上的肿瘤患者需要不同程度地接受放射治疗。
放射治疗的最理想效果是给予肿瘤细胞根治剂量，而不损伤正常组织。放射治疗一般采用X射线、γ射线、质子、重离子、中子等治疗肿瘤，通过放疗计划系统可以设计出正常组织受照剂量不超标的放疗计划，不同射线的物理特性不同，因此需要对应的放疗计划系统进行放疗计划的设计，使肿瘤放射治疗效果基本达到了放射治疗的理想目标。
放疗软件系统是放疗的“神经中枢”，放疗计划系统性能和计算精度直接影响治疗效果，并且不同的放疗设备结构不同，治疗方式有所差别，因此发展自主知识产权的放疗软件系统尤为重要。国产放射治疗软件系统的研发将支撑实现高端放射治疗系统国产化，掌握核心技术，降低治疗费用，真正造福于民。
目前，国内放疗市场基本上被国外厂家垄断，而国内尚无高端放疗系统，相关产品在性能和功能上与国外产品差距较大。根据中国疾控中心辐射安全所发布数据，我国每百万人口所占加速器仅美国的十分之一，如果我国要达到中等发达国家水平，则至少要增加两到三倍放疗设备。随着人民生活水平的提高，及目前日益增加的癌症发病率，肿瘤治疗及治愈急需要先进的放疗技术，急需要更多的放疗设备来进行治疗，提高癌症病人的生存质量。
l 目标及主要任务:
对精准放射治疗软件系统关键物理与技术进行研究，包括高精度5D自动建模、分区分时耦合剂量计算方法、多目标逆向计划优化方法、基于X成像系统及红外的动态肿瘤实时跟踪技术、基于伴随算法和扰动理论的实时剂量反演方法等，发展一系列先进算法，开发精准放射治疗计划系统、图像引导精准放射治疗系统和剂量引导精准放射治疗系统。预计十三五期间相关系统将成为国内放疗软件行业主导产品，提高国内放疗国产化水平，产生的直接经济效益将高达约数亿元。
主要研究任务如下：
（1）高精度5D自动建模
- 直接耦合CAD工程模型及人体模型的蒙特卡罗建模软件MCAM，可以精确建立加速器模型
- 基于医学影像自动建立精确人体剂量模型（三维几何（解剖结构与形状）、时间信息（呼吸运动、消瘦浮肿）以及物理信息（组织密度、元素成分））
1. 分区分时耦合剂量计算方法
- 蒙特卡罗有限笔形束剂量计算方法（MCFSPB）：基于蒙特卡罗与非均匀修正，可精确快速求解全空间剂量场
- 混合剂量计算方法(HDC)：可以自动分区为解析与蒙卡区域，混合精确求解剂量场
2. 多目标逆向计划优化方法
逆向计划的关键是优化算法的收敛性，为兼顾优化过程的全局寻优效果和收敛速度问题，提出多次优化耦合方案，即针对实际优化问题的复杂程度，研究优化算法（单目标、多目标）、剂量计算方法（1D、2D、3D、MC）与优化问题复杂性（肿瘤位置、组织不均匀程度、解剖结构复杂程度等）之间的耦合关系，找出针对各类优化问题最佳的耦合方案，而遗传算法和模拟退火算法相结合的混合优化算法能够在保证优化效果的前提下加快优化收敛速度。
3. 基于X成像系统及红外的动态肿瘤实时跟踪技术
针对动态肿瘤在放射治疗中难以精确定位的难题，本项目充分利用图像处理技术和实时定位技术,基于红外定位原理，建立呼吸运动误差预测模型，提出一种放射治疗动态肿瘤实时跟踪方法，达到快速、精确、无创、受外界环境影响小的临床要求。
4. 基于伴随算法和扰动理论的实时剂量反演方法
以最终实现病人治疗过程的实时剂量验证为目标,在准确模拟三维辐射场的基础上,依据粒子输运理论和求解方法,采用伴随算法和扰动理论等有关反演手段,研究发展根据体外测量剂量场反演体内剂量场的方法。将反演计算得到的剂量场与三维计划系统计算得到剂量分布进行比较，可得出病人实际照射的误差，根据误差大小对病人的治疗计划或治疗方案进行修正，从而完成剂量验证的目的。
针对临床需求，把核心技术转化成能够解决临床问题的实用化产品，主要产品如下：
1. 精准放射治疗计划系统
a) 支持光电子放疗、质子放疗、中子放疗等多种放疗方式；
b) 具有导入、勾画、配准融合、计划设计、计划比较、导出等功能。
2. 图像引导精准放射治疗系统
a) 支持双正交X射线二维影像的三维重建；
b) 支持三维影像弹性配准；
c) 支持红外定位跟踪。
3. 剂量引导精准放射治疗系统
a) 支持计划重优化功能。
l 现有工作基础:
中国科学院核能安全技术研究所·FDS团队历经10余年长期科研攻关，对精准放射治疗关键物理与技术进行深入系统研究，突破多维人体自动精准建模、快速精准剂量计算、逆向计划优化、患者智能摆位以及实时剂量反演与验证等一系列核心关键技术，开发了具有自主知识产权的精准放射治疗系统ARTS。该系统集调强放射治疗、图像引导放射治疗及剂量引导放射治疗于一体；同时发展了具有中国人解剖学特征的数字人模型及仿真人体实物模体，并开展了临床辐照实验研究。在以国家“973”计划和中央级科研事业单位修购专项等为代表的一系列项目的支持和资助下，取得了一系列重大的研究成果，先后获安徽省科学技术一等奖；在相关刊物上累计发表学术论文100余篇，申请20余项国家发明专利，完成博士/硕士学位论文40多篇；经安徽省科技厅批准，成立了安徽省精确放疗工程技术研究中心；已与中科院上海应用物理研究所签署了《质子治疗计划系统研发》项目合作协议，正式启动首套国产质子放射治疗计划系统（TPS）研发。
l 预期经济和社会效益:
目前国内大部分三甲医院都有放疗设备及对应的软件系统，但是随着放疗技术的不断更新，放疗系统也需要不断的更新换代，因此三甲医院对先进放疗计划系统的需求仍是旺盛。由于国外系统价格昂贵等原因，目前主要在三甲医院中引进使用。据不完全统计飞利浦的pinnacle系统在约300家医院使用，医科达公司的产品XIO系统在约200家医院使用，瓦里安的Eclipse系统在约100家医院使用，国外计划系统的价格都在百万量级左右。
而除三甲医院外的医院，放疗设备并不健全，有的是有硬件，没有放疗软件系统，有的是国内常规放疗计划软件产品比如拓能的维纳斯、川大奇林产品。但是随着对放疗精度的要求，急需要放疗软件系统，因此这些医院成为放疗软件系统的主要需求者。
截止目前，我国公立医院9684家，民营医院8437家，其中三甲医院1475家，解放军医院255家，武警医院82家，其他医院16309家。二甲及以下医院中约10000家医院缺乏放射治疗计划系统，按照每家医院采购3套系统，每套系统100万元计算，当前市场需求约300亿元。而中国人口基数大，目前人均医院放射治疗计划系统远远没有达到世界平均水平，如果要达到世界平均水平，将至少再新增2~3万家医院。预计5至10年内，市场需求总量将达到800亿。按照1%的市场份额进行最低限度预估，进入市场3年内利润将达到数亿元。
目前，国内质子重离子放疗也在如火如荼的建立，已经建成质子重离子医院2家，已获批建立和在建的医院有13家，而国内正在评估建立的单位据不完全统计有十余家。因此未来5~10年内，质子重离子放疗软件系统也将是一大卖点。
l 实施方式/模式：
为了更好的加快推进精准放疗产业化，可以通过联合公司或者融资的方式进行产业化推广，产品通过商业化渠道销售到医院，同时提供软件升级、培训等服务。另外，也可以通过投资管理点的方式建立放疗中心，增加我国接受放疗人数，提高人们医疗水平。
附件：图片
所处阶段：成熟待产业化
成果来源：安徽光学精密机械研究所
l 必要性及需求分析:
白癜风是世界皮肤病三大顽症之一。医学统计表明全世界的平均发病率约为1-2%，并且黄种人、黑种人和肤色较深的白种人的发病率明显高于白种人。美国白人的发病率为1%，日本为2%，南印度高达4%,中国国内没有做过相关的统计，以1.5%计算，中国约有2千万人口患有白癜风。
传统的白癜风治疗方法主要有表皮移植和黑素细胞移植为主的外科手术治疗、以激素和免疫抑制剂为主的药物治疗、以长波紫外线(ultraviolet A UVA)和中波紫外线(ultraviolet B UVB)为主的光疗或光化学疗法等。但都由于疗效、安全性、便利性等原因，至今没有一种满意的方法。“准分子激光皮肤治疗仪”是首先在欧美被研究发现并于近年来开始流行的一种新型的治疗方法，它是利用光波长308nm的准分子激光对病变皮肤直接照射促进活化T淋巴细胞生长而导致白癜风病变皮肤中黑素细胞恢复达到治疗效果的，该方法具有见效快、治疗便利、安全性的特点是目前世界上治疗白癜风和银屑病最有效的高科技手段，被欧洲和美国的科学界和医学界誉为“白癜风和银屑病的终结者”。相应地“准分子激光皮肤治疗仪”在美国被研制已经并通过美国的FDA论证开始推向了包括中国在内的市场。
目前中国市场上只有美国的一家医疗仪器公司的产品出售，形成了垄断局面。尽管价格很高，但由于疗效显著，中国的近百家医院购买了准分子激光皮肤治疗仪，合肥就有3-4家医院购买了这个产品。
由于临床效果好，市场潜力大，“准分子激光皮肤治疗仪”从开始进入中国市场，就成为中国的一些医疗器械和设备公司以及投资机构开发的目标。但都受制于这种仪器的核心技术——准分子激光技术这个瓶颈。
安徽光机所具有20多年的准分子激光器研制开发经验，是目前国内唯一能够提供商品化准分子激光器的单位。同时，安徽光机所也多年从事激光医疗仪器的研制和开发，积累了丰富的经验。是国内最适合研制开发“准分子激光皮肤治疗仪”的单位。
l 目标及主要任务:
安光所经过多年努力，研发成功了产品样机。性能指标优于目前中国市场上的美国Xtrac巅峰准分子激光系统（美国PhotoMedex公司）的第二代产品。
目前的目标是将国产准分子激光白癜风皮肤治疗仪推向市场（第一步国内市场，继而国际市场），打破国外产品的垄断。
主要任务包括：
（1）样机的提升和完善：按医疗仪器产品要求，实现工程化生产，完善生产工艺和质量标准，完成产品定型；
（2）按照程序（检测和临床实验等），完成国家医疗仪器生产许可证申请；
（3）小批量生产基地建设和工艺整合，销售体系建立
（4）融资与合作
l 现有工作基础:
安徽光机所自“七五”-“九五”承担准分子激光器及其应用的国家科技攻关任务,是国内最早从事准分子激光器研制的单位之一，在准分子激光技术上有雄厚的贮备，获中科院科技进步二等奖三次、三等奖两次。
安徽光机是目前国内唯一一家能够提供准分子激光器产品的单位，开发的中小型准分子激光器主要用于科研、医疗、定标和工业等领域。科研用的准分子激光器的用户包括北京大学、中国科技大学、大连理工大学、中国计量院、原子能科学研究院、中科院金属所、固体物理研究所等几十家高校和科研单位。
经过几年的努力，我们已经研制成功了与美国Xtrac巅峰准分子激光系统（美国PhotoMedex公司）的第二代产品指标功能一致的高水平的产品样机。各项指标优于或相当于美国同类产品指标。
表一 国产准分子激光白癜风皮肤治疗仪样机指标
|
激光器类型 |
XeCl准分子激光 |
|
波长 |
308nm |
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脉冲重复频率 |
200Hz |
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脉宽 |
15-30ns |
|
光斑尺寸 |
〉1.5 cm×1.5cm |
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单脉冲能量密度 |
〉2 mJ/cm2 |
|
局部照射剂量 |
100-4000mJ/cm2可调 |
安徽光机所开发的“准分子激光白癜风皮肤治疗仪”在2012年底的中国高交会上展出受到好评（见图1）。
图1 高交会上展出的首台国产“准分子激光白癜风皮肤治疗仪”样机
l 预期经济和社会效益:
“准分子激光白癜风皮肤治疗仪”几年前开始进入中国市场，临床应用效果很好，在医疗界造成了很大的影响，国内三甲医院和专科医院纷纷购买和使用，有的专科医院为了应付更多的患者求治要求，同时购买了两台使用。短短几年，准分子激光治疗仪进口约一百台左右。这种治疗仪在中国有很大的市场潜力。但是，进口产品价格高（100-150万元人民币）、耗材昂贵、售后支持滞后等因素的影响，使得大多数医疗机构的购买计划推延。
目前研制的产品，预计成本＜30万元，销售价＜80万元。
产品尽快推向市场后，由于性价比好、售后服务保证、耗材低廉等优势，加上这种治疗仪操作简单疗效显著，大部分三甲医院和很多三甲等级以下医院、以及多数皮肤和白癜风专科医院都有需求，以各需求量1台算，需求总量2千台以上，加上技术咨询服务、耗材提供等，近期市场容量（8年周期推算）为20亿元人民币。我们凭借国产产品的竞争优势，有望占据以上的大部分市场。
国产准分子激光白癜风治疗仪进入市场，将实现该领域国产高端激光医疗仪器打破国外垄断，将是国内首次基于准分子激光的高端医疗设备成功进入市场。同时，研发生产销售该医疗设备需要在当地成立特色的高新技术企业，能够为地方解决就业和增加税收。
l 实施方式/模式：
合作模式建议以目前的开发团队为主，根据资金等支持的方式和力度（项目资金支持或社会资本投入），探讨实际商业运作模式。
附件：图片
所处阶段：中试
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
牙科疾病存在于多数人当中，其中龋齿等是最常见的牙病，传统治疗都是采用机械手钻的方法，这种方式振动强烈、噪声大，给患者带来极大的痛苦，甚至许多人对此感到恐惧并逃避就医。而采用铒激光代替传统的牙钻进行牙科疾病的治疗具有无机械振动、无交叉感染、噪声小等优点，能够极大地减小病人的痛苦。在欧美等发达国家，铒激光在牙科已经得到了广泛的应用。
目前用于牙科的铒激光相关产品都是脉宽几百微秒的静态激光，激光脉冲与组织的作用时间远大于热传导的时间，导致多余的能量传导至周围的健康组织，极易造成周围正常组织的热损伤及坏死。而超短脉冲铒激光因与组织的作用时间小于热传导时间，在治疗过程中热量不会扩散至周围健康组织，避免了对周围正常组织的伤害。本项目研发的超短脉冲铒激光治疗机能够弥补目前市场上铒激光产品的缺陷，在设备参数和性能指标上具有很大的优势，因此本项目的推出可以改善国内铒激光医疗仪器的基础状况，实现高端激光医疗仪器的低成本和国产化，提升我国在激光医疗领域的核心竞争力。
l 目标及主要任务:
本项目的目标是研制国际首台具有自主知识产权的纳秒级超短脉冲铒激光牙科治疗机，以替代目前让人生畏的牙科机械手钻，为牙科医生提供一种全新的治疗设备，实现对健康组织无热损伤、高效安全的牙科疾病的无痛治疗，提升我国在高端医疗器械领域的研发实力，完成临床试验并申报医疗器械注册，实现超短脉冲铒激光牙科治疗机产业化。
主要任务包括：研制稳定可靠、高效安全的超短脉冲铒激光牙科治疗机，包括光束质量优良、输出稳定的激光器及光导系统；便捷的治疗控制软件。建立超短脉冲铒激光与牙组织作用的理论模型，为各种牙科疾病治疗参数的确定提供指导，进行超短脉冲铒激光治疗的相关临床试验，为临床治疗提供可供参考的治疗参数，，完成临床试验（验证）报告并取得医疗器械的注册证。
l 现有工作基础:
项目研发团队在高峰值功率、窄脉宽的调Q中红外激光器的研制上具有多年的经验，已经成功设计出适合于中红外波段的具有高损伤阈值的电光Q开关，使得2~3μm波段激光输出实现了大的突破，获得了高脉冲能量的调Q输出，从而解决2~3μm波段长期以来由于缺乏高性能电光Q开关而无法实现大能量高峰值功率调Q输出的世界性难题，相关成果已经被光学顶级期刊OPTICS EXPRESS和OPTICS LETTERS收录。突破了本产品核心组成部件调Q铒激光器的关键技术难题，研发团队中有多年从事激光治疗仪产品开发的专业人员，具有丰富的激光医疗仪器研发经验，已经成功开发出纳秒碎石钬激光、双波长激光治疗仪等激光医疗仪器，掌握了激光医疗产品的多项关键技术，积累了丰富的产品开发经验，完全有能力胜任该项目的研发。目前已成功开发出超短脉冲铒激光牙科治疗机样机三台，申请相关专利5项，进行了大量的临床前消融实验研究，为该设备的产业化打下了坚实的基础。
l 预期经济和社会效益:
由于激光产品的技术复杂性和原材料成本较高等原因，尚无法在中小医院和牙科诊所大面积推广，我们目前的市场定位为能提供高端服务的医疗机构，如二甲以上医院的口腔科，高档口腔诊疗机构等。我国2甲医院以上医院约11000家，具有一定规模的口腔专科医院约4000家，按每家医院购买一台测算，为15000台的市场容量。预测每年的购买量在500-1000台，按每台75万计算，约3.75-7.5亿的销售规模。
本项目旨在开发出我国具有自主知识产权的超短脉冲铒激光牙科治疗机，以一种全新的方式颠覆传统机械牙科治疗中带来的剧痛和病人的恐惧，极大改善牙科疾病治疗的手段，且治疗成本较低，恢复快。研制的超短脉冲铒激光牙科治疗机技术将达到国际领先水平，可推动我省乃至我国激光牙科治疗技术的发展。本项目以高端激光设备为导向，通过铒激光牙科治疗仪产品的开发，将锻炼出一支科学仪器设备工程化、产业化的团队，并培养一批科技领军人才，使安徽省乃至我国在高端医疗仪器研发方面占据制高点，提升我国在该领域的核心竞争力。可见，该项目具有巨大的经济效益和社会效益。
l 实施方式/模式：
我们将与社会资本成立项目公司进行技术开发，共同开拓国内激光牙科治疗机产业和市场。前期主要针对窝洞制备、牙硬组织切削、系带切除等治疗，在2年内开发完善产品样机，第3年在合肥研究院肿瘤医院、安徽医科大学附属医院等进行临床试验，根据临床研究结果对样机及参数进行改进和完善，4-5年内申报医疗器械注册，逐步实现产业化。
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所处阶段：小试
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
恶性肿瘤是威胁人类健康的重大疾病。目前临床上用于肿瘤显影与诊断的影像手段主要包括：超声（US）、计算机断层扫描（CT）、磁共振（MRI）、正电子发射断层扫描（PET）等。这些手段大多是对解剖学结构信息的成像，缺乏功能的特异性和实时诊断的灵敏性，并且这些术前信息很难直接转化并应用于术中情况。对于大多数实体肿瘤，手术切除是最主要的治疗手段。多数情况下，外科医生的眼睛和双手仍在术中起主导作用，仅仅依靠医生的视诊和触诊鉴别肿瘤边界、微小病灶和肿瘤转往往存在较大误差，极有可能造成肿瘤组织的体内残留或者正常组织的过多切除，从而导致肿瘤的高复发率和低治愈率。
冰冻切片是现今手术中病理诊断最快的一种方法,但确诊率比常规切片低，且有一定的延迟率和误诊率。因此，需要一种新型的术中辅助检查判断手段，提高肿瘤切除手术的彻底性、精准度和安全性，降低肿瘤患者的复发率。
采用红外光照射注入荧光染料的组织，利用肿瘤组织代谢染料试剂相对于正常组织较慢的事实，采集试剂富集区的荧光信号，再直接采用不同光波长，原位照射显示肿瘤位置，为手术现场提供实时的肿瘤图像信息，从而对手术操作进行实质性指导和辅助。该技术研发为肿瘤外科手术过程中，肿瘤识别尤其是微小病灶识别、肿瘤组织边缘的确定和转移淋巴结的鉴别等提供了精确定位的作用，有助于提高肿瘤切除手术中的准确度，尽量减少肿瘤组织的残存，提高患者的治愈率。本项目在国内外均处于研究状态，还没有成形的产品在应用。
l 目标及主要任务:
（1）目标：
在1—2年内实现可视化术中近红外肿瘤荧光原位显示系统临床实验；2-3年内争取开展相关许可申请；同期开展产业化运作。达到手术现场实时原位光照显示病灶区域，实现快速、精确病灶边界和微小病灶识别效果；实现三种左右肿瘤的识别与临床验证。
（2）主要任务
开展荧光试剂的作用机理、代谢特性研究，包括试剂选择、试剂量、有效时间、分辨能力等与肿瘤的作用机理的研究；开展高灵敏度荧光信号检测技术与原位显示技术开发。
择机开展仪器与方法的产业化，通过总体系统的产业化设计、验证工作，争取尽快启动医疗器械许可证的申请工作，推广临床使用。
l 现有工作基础:
目前该项工作已完成前期调研，方案设计已经完成。中科院合肥物质科学研究院医学物理中心具备生物试剂筛选、分子病理分析、光机电工程开发的能力，同时可以借助于质谱、辐射生物和临床平台，以及肿瘤医院这一医学实践研究平台，开展验证和协作工作，为项目的推动提供了保障。
l 预期经济和社会效益:
预期经济效益：由于肿瘤目前是高发疾病之一，基本各级医院均开展肿瘤手术，按照2014年底的统计，国内二甲以上医院就有近9000家，以三分之一医院来配备该仪器，售价100万来计，其市场就已超过30亿，此外，对于不同的肿瘤其对应的参数和硬件也将有所不同，仪器还可升级，因此，就目前仅考虑仪器其总市场量总额就已远远不止如此。
社会效益上，会直接减少肿瘤的复发率，提高治愈率，减少患者的心理压力，提高患者的生存能力和生活质量，也为我国提高肿瘤手术的精准水平起到添砖加瓦的作用。
l 实施方式/模式：
实施的模式可以入股，合作开发等。需要分三步走，首先是系统的研发；其次是产品产业化前的完善与中试；最后实施产品产业化运作。
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所处阶段：小试
成果来源：医学物理与技术中心
l 必要性及需求分析:
在传统的外科手术中，医生是无法直接观测到进入人体手术器械的具体位置的，外科医生通常凭借经验，判断人体的解剖结构，再结合术前CT影像或术中X光影像来进行手术器械的定位、引导。但是，由于人体器官结构复杂，又容易受呼吸、心跳等的影响产生弹性形变，使得手术器械的精确定位比较困难。一旦出现定位偏差，不但会影响手术的精度和效果，且容易伤到附近的血管或神经，使得手术的风险和危险性都极高；同时，术中X光影像的频繁拍摄，对病人和医生的身体健康也造成了一定的辐射损伤。因此，市场迫切需要新的手术导航定位系统，以便在复杂外科手术中，引导手术器械快速、精确到达特定位置，协助手术完成。
随着计算机、医学影像、高精度测量等技术的发展，基于多模影像引导的智能手术导航定位系统正逐步发展起来，并逐渐成为高端医疗器械研发领域一个新的研究热点。智能手术导航定位是利用医学影像、立体定位和计算机可视化等相关技术，实时跟踪、显示手术器械以及人体部位的三维空间位置和运动信息，从而达到实时监测进入人体的手术器械，帮助外科医生精确实施手术的一种技术。手术导航技术延伸了外科医生的视野，促进了医生术中的主动性和灵活性，对于优化手术路径、提高手术精度和成功率、减少手术损伤具有十分重要的意义，在许多外科手术中，如肺部穿刺手术、脊椎手术、肝癌、乳腺癌、神经外科手术中都具有广阔的应用前景。
l 目标及主要任务:
本项目的目标是发展一种操作简单、导航精确、扩展性强，能够真正实现快速、微创手术的智能手术导航定位系统，并以周围型肺癌的早期介入活检为应用，研发国内首套肺癌微创多模图像引导精确介入和在线定位监测系统，实现毫米级肺结节的精确穿刺及光学分子影像监测，完成临床试验并申报医疗器械注册。
主要任务包括：开发一套可以融合多模影像信息的手术导航软件系统，该系统包括医学影像的三维可视、肺部组织及结节的精确分割、术前三维CT和术中Cone-beam CT（CBCT）的精确配准、肺部呼吸补偿模型、增强现实等功能；构建基于双目视觉和电磁追踪的手术器械定位系统；构建光学分子影像系统；完成临床试验及医疗器械注册申报。
l 现有工作基础:
研究团队在医学影像分析算法研究、双目视觉测量与追踪、手术导航开发等方面有长时间的积累和经验，团队负责人李海博士曾连续6年在美国哈佛大学医学院、康奈尔大学大学医学院从事医学影像分析方面的交流访问和博士后研究，相关研究成果均发表于医学影像分析领域的国际权威期刊上。同时，项目依托中科院合肥研究院肿瘤医院进行转化研究，肿瘤医院配有飞利浦256层螺旋急速Brilliance iCT，医科达Axesse直线加速器，iU22彩色超声等高端医学影像设备，具备良好的软、硬件开发环境和平台，完全可以满足本项目的开发需求。
本项目实施过程中将得到中科院合肥研究院特聘研究员、美国康奈尔大学医学院Stephen Wong教授的指导，双方将联合开发新一代医学图像引导的肺癌微创介入精准医疗系统。Dr. Wong开发的第一代样机已经在世界上最好的癌症诊疗医院M.D. Anderson Cancer Center进行临床试验（NCT01433822），并将引进到合肥研究院肿瘤医院进行大规模的一/二期临床试验和技术改造、升级。
目前，我们正在与安徽医科大学第四附属医院骨科专家合作研发新的骨科手术导航系统，已完成“人体解剖结构三维重建”、“三维空间配准”以及“双目视觉定位”三个部分的实验设计和实现，这都为智能手术导航定位系统的开发和临床前研究积累了丰富的理论和实践经验。
l 预期经济和社会效益:
随着外科手术精准性不断提高的要求，市场对智能手术导航定位系统的需求日益增长，但目前国内还没有成熟的自主研发的手术导航定位系统产品，全部靠国外进口，而这些国外导航产品价格过于昂贵（一台约合人民币 300～400 多万元），国内大多数医院难于接受，从而制约了手术导航技术在中国的应用推广。而且，目前市面上能购买到的手术导航系统均采用人工手动选取标志点的刚性配准方法，这对于外科医生来说是非常繁琐和复杂的过程，额外增加了医生的手术难度，导致目前市面上的手术导航系统普遍精度不高，且效率低下。
本项目旨在开发出我国具有自主知识产权的高端多模图像引导的智能手术导航定位系统，为肺癌等微创外科手术提供多模图像引导精确介入和在线定位监测指导。本项目的实施，不但为手术导航系统商业化生产奠定技术基础，使安徽省在高端医疗仪器研发方面占据制高点，同时也将为安徽省锻炼出一支科学仪器设备工程化、产业化的跨领域协作团队，并培养一批科技领军人才。
通过技术创新，我们自主开发的智能手术导航系统价格预计在80万左右。全国二级以上的医院有8000余家，若其中1/4的医院配备此类产品，预期市场需求达16-20亿元。从应用前景看，该项目有巨大的社会效益和经济效益。
l 实施方式/模式：
我们将与社会资本成立项目公司进行技术开发，共同开拓国内高端智能手术导航产业和市场。先期着眼于肺癌外科穿刺手术、骨科椎弓根内固定术，2年内开发出产品样机，第3年在合肥研究院肿瘤医院、安徽医科大学附属医院等进行临床试验，4-5年内申报医疗器械注册，逐步实现产业化。
附件：图片
所处阶段：中试
成果来源：合肥智能机械研究所
l 必要性及需求分析:
早在2000年我国就已跨入老年型人口国家的行列，残疾人占人口总数的6.34%，居世界首位，涉及2.6亿家庭人口，残疾人和老龄化问题在未来十年内成为严重的社会问题。在各种功能障碍中，患者及其家属最迫切希望得到改善的就是行走能力和手臂活动能力。目前绝大部分医院康复医学科是依赖于物理治疗师一对一或多对一的徒手训练，治疗师难以实现高强度、有针对性和重复性的康复训练要求；另外由于康复评价也多为主观评价，不能够实时监测治疗效果。开展医疗康复训练机器人产品的研发将对我国目前急需改善的残疾人事业起到巨大的推动作用，在运动障碍病人康复领域有着广泛的应用和明确的产业化前景。
美国MIT，Stanford，Northwestern等研究机构投入了大量人力并得到大量资金的资助，处于世界领先，若干康复医疗机器人产品已逐步走向市场。欧盟启动的TIDE协作资助项目成为欧洲康复技术研究的中心，德国建有全欧洲最先进的康复治疗中心和设施。近年来，我国医疗康复机器人装备平均增速在30%以上。但是，由于技术创新能力不强，产学研用结合不紧密，创新链和产业链不完整，政策措施不配套，应用环境不完善等因素的影响，我国医疗康复机器人特别是高端手术机器人、康复治疗机器人等诊疗装备的技术竞争力薄弱，高端装备主要依赖进口，国民健康保障受制于人。
本项目以医疗康复机器人技术为建立覆盖我省医院、社区的普惠健康体系提供技术支撑。针对老年/残障人肢体康复需求，攻克康复机器人训练、检测、康复评定类产品的公益技术、关键技术和共性技术，构筑服务普惠健康的肢体康复机器人技术及设备研发支撑平台，形成肢体康复机器人系列产品；依托康复医院、福利院形成为老年/残障人康复训练、肢体功能恢复、康复效果评定服务的集成应用系统；建立老年/残障人肢体康复数据库，为有效管理、服务和决策提供支撑；通过样机试制，临床验证、小批量生产与应用推广、促进行业发展；突出前瞻性技术创新和自主知识产权，形成专利壁垒与行业标准。
l 目标及主要任务:
（1）总体目标
下肢康复训练机器人、肌力测评康复机器人实现产品化，完成脊髓损伤、脑卒中等残障患者的临床实验，行成小批量生产的能力。突破一批引领性前沿技术，取得自主知识产权，推进我市医疗康复机器人的国产化和创新转型。
（2）主要任务
在重大装备研发方面，重点研发下肢康复训练机器人、智能假肢、可穿戴助力机器人三类产品，加快推进已有一定技术积累的网络化下肢康复训练机器人、肌力测评康复机器人的产品化开发和产业化发展。在共性技术研究方面，重点开展研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术，重点突破人机交互与安全控制， 以及面向产业化发展的标准化、模块化、互换性、接口协议等核心技术。系统开展医疗康复机器人产品的临床评价和示范应用研究，重点推进装备在基层的普及化推广与应用。
l 现有工作基础:
合肥智能机械研究所已研制了下肢步态康复训练机器人、可穿戴外骨骼机器人、肌力测评康复机器人、老人服务机器人和类人机器人样机与产品，其中肌力测评康复机器人已产业化，在医院、养老院等单位实现销售，年产值达到5000万元。经过在安徽中医学院第一附属医院康复科的临床实验研究，项目组在康复机器人的运动路径规划、主动/被动训练模式下的控制系统设计、以及构建能够实现康复训练需要的各种动作和多种训练方案的治疗平台方面积累大量的实践经验，为本课题的顺利实施提供了大量的临床数据和丰富的技术积累。肌力测评康复机器人已销售80余套，用户为四川残联、吉林省残疾人康复中心、沈阳解放军463医院等机构，主要用于肢体病患的康复训练与肌力测评。老人服务机器人具备双目视觉精确定位技术，能完成环境识别、任意抓取和自主行走功能。该样机产业化后，能应用于家庭和养老院，为老人提供日常生活帮助、心理安慰与健康安全监测等各种服务。
l 预期经济和社会效益:
网络化下肢康复训练机器人、肌力测评康复机器人等相关技术产品行成规模化生产能力，产值达1亿元。我国三甲医院必须配备康复科，需配备康复训练机器人和肌力测评机器人，另外，专门从事康复治疗的医院、社区康复中心、残联也必须配备，以上预计约15000家，按每家购买2台测算，为30000台的市场容量。按照10%的市场占有率、每台35万计算，约10.5亿的销售规模。
从2000年以后,医疗康复机器人产业高速发展。由于生活模式的改变导致疾病的发生率高速上涨,中国进入老龄化社会,银发危机,老年病不断增加,同时老年人常规功能退化也可认为是一种疾病,针对他们的康复治疗,带来了相关产业的良好发展前景。康复机器人在未来不仅能解决老龄化带来的社会问题，也能带来的医疗资源的释放，肃清医疗体制与环境。实施医疗康复机器人装备研发是进一步增强我市高端医疗设备国产化能力的重要举措，提升我市医疗康复机器人科学研究水平，培养一批专业从事医疗康复机器人装备研发的人才队伍，为我市高端医疗设备行成产业提供系统化的技术解决方案和产业化技术。
l 实施方式/模式：
准备在3年内研制出网络化下肢康复训练机器人、肌力测评康复机器人的产业化样机，并进行临床试验。计划用5-10年进行产品成套和产业化发展。实施分为三个阶段：第一阶段为样机研制，完成网络化下肢康复训练机器人、肌力测评康复机器人研制。第二阶段为系统集成、临床实验，完成机器人样机的临床实验研究，可通过肌电信号、力信号等信息定量评估患者的运动功能障碍状况和康复训练效果。第三阶段完成产品定型及生产销售，实现产品定型，联合安徽省残联等单位建立康复机器人应用的示范基地，形成适合于我国中东部地区普惠的服务模式。
附件：图片
所处阶段：中试
成果来源：合肥智能机械研究所
l 必要性及需求分析:
近年来，随着我国国民体质健康水平的整体性下降、慢性病发病率的持续增长、人口老龄化的日益加剧，医疗卫生工作重心正从被动的疾病治疗向主动的健康促进转移。健康促进以“提高居民健康意识、改善生活方式、提升体质机能、控制慢病风险因素”为主要内容，以“提高全人口的健康品质、延长健康寿命、控制医疗支出”为目标，其社会需求日益强烈，2013国发40号文、2014国发46号文将发展健康服务业提升到了国家战略的高度。
当前，尽管我国卫生、体育、教育、科协、老龄委等多部委分别开展各类健康促进服务的尝试，但由于缺乏符合健康管理需求的技术设备，无法打通健康促进服务全过程信息链，导致各类政策措施难以落地、效果不佳，大众认可度低。因此，急需发展普惠型健康促进服务技术装备与应用系统。
l 目标及主要任务:
面向发展健康服务产业、改善大众体质健康的国家战略需求，从技术、装备、系统与商业模式等四个层面进行健康促进服务产品的研产销，建立健康服务领域的“高通模式”。
主要任务包括：
（1）健康促进服务关键技术装备的产品化与市场推广
包括产品定型、建立企业标准、质控体系，产品品资质建设，产品检测平台建设、产能建设、营销渠道拓展等。
（2）典型健康促进服务行业整体解决方案的产品化与市场推广
通过行业龙头机构的示范应用，建立运营模式与商业模式，在此基础上形成营销策略、建立营销渠道等。
l 现有工作基础:
合肥智能机械研究所运动与健康信息技术研究室面向发展健康服务产业、改善大众体质健康的国家战略需求，自2008年开始健康促进服务理论研究与技术研发工作，主要进展如下。
第一，研发多个系列健康服务装备，产品体系性强。
以国际上先进的健康管理理念为指导，围绕着“检测-评估-干预—跟踪-效果再评估”等健康服务核心环节，研发了一系列具有完全自主知识产权的服务装备，包括自助无创式健康体征测评仪器、便捷式运动功能测评仪器、个性化运动与营养干预方案推理机、智能化健身器械、可穿戴式监护终端、智能化健康服务云平台等6大类健康服务产品。目前，产品已获得卫生行业准入的必要资质，建立了由42项发明专利、16项软件著作权所构成的知识产权池，产品试销售取得良好市场反馈，主要客户包括宁波奇胜、天津春合、山东汇泉、泰山在线、北京中生金域、安徽寰景、浙江天宇、国家科普中心等。
第二，针对体卫科教等行业进行服务系统的二次开发，与行业内知名服务机构建立战略合作关系。
面向公共体育服务、健康体检、健身俱乐部等健康服务行业的需求，研发了慢病运动干预系统、体测与科学健身指导系统、健康体检检后服务系统、新型健身俱乐部系统、学生体质机能促进服务系统作为行业的整体解决方案，并与行业的龙头机构（解放军301医院、无锡新世纪、华红健身、名流体检）建立了良好合作关系，产品知名度与市场占有率稳步提升。
第三、在健康促进服务领域建立较大影响力，承担多项研究任务。
研发团队参与编写国家科技部 “健康促进”子领域十三五发展规划、国家体育总局“公共体育服务技术标准”的编制，成为“中国临床营养产业技术联盟”、“临床快速诊断产业技术联盟”的副主席单位。先后承担了国家科技支撑计划、国家自然科学基金、工信部物联网专项、国家体育总局奥运科技专项、中科院重大科研装备研制等科研任务。
l 预期经济和社会效益:
本项目将三个国家战略性新型产业——健康服务业、体育产业、信息服务业——有机整合，研发低成本健康促进服务系统的理论、技术和产品，其重大的社会效益体现在以下三个方面：（1）推动健康服务的普适化。本项目研制的健康信息和生活方式信息获取仪器或装备成本较低，设计人性化，操作傻瓜化、自动化，有利于推动居民健康服务的普及推广。（2）提高全民健康促进意识，降低医疗负担。低成本健康促进服务系统有利于帮助民众正确认识生活方式与健康的关系，提高民众的健康促进意识和参与积极性。对于慢性疾病的预防和控制具有重要的量化评估和预警功能，为政府和民众降低医疗负担提供有效途径。（3）推动资源有效整合和行业发展。健康促进服务将赋予体育健身、医疗保健、康复、旅游、生活生产资料制造、健康住宅等行业新的内涵与功能需求，将这些行业凝聚成一个有机整体，推动资源有效整合，形成一种新型业态，推动行业发展，拉动内需，促进社会和谐。
目标产品包括健康促进服务物联网关键技术装备、整体解决方案和健增值服务物业等三大类，属于典型的非医疗性健康促进服务产业，拥有广阔的市场前景。近健康服务装备、行业整体解决方案、个性化健康服务三个目标市场，预期五年（2016-2020）总销售收入1.24万元，税后利润3867万元，税金（含增值税）1891万元，新增就业53人，在安徽省初步形成健康物联网产业集群。
l 实施方式/模式：
以合肥智能机械研究所运动与健康信息技术研究室的人才团队为基础，结合社会资本，成立实体公司，进行产业化运作。
附件：图片
3.21一种针对中国临床肿瘤病人放射效应的预测系统
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成果名称 |
一种针对中国临床肿瘤病人放射效应的预测系统 | |||||||||||||||||
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l 成果简介： 该放射效应预测系统是整合RNA-Seq、多组学数据和机器学习技术于一体、针对中国临床肿瘤病人的、高准确性的、临床放射效应预测系统。因其能预测放疗适应病人、对放疗计划中的剂量进行个体化调整、使其成为放疗决策和放射剂量分割和剂量大小计划制定的重要参考，在个体化放疗和精准放疗中具有重要的应用前景。 l 主要技术指标（或参数）： 设计的中国临床肿瘤病人放射效应的预测系统与方法，预测准确度、系统成本及普及化可行性达到或超过临床肿瘤放疗计划的指标；实验技术可靠性及计算模型准确性达到国际先进水平。在研的中国临床肿瘤病人放射效应的预测系统与方法，其系统稳定性及预测准确度已经达到了国际领先水平。 l 应用领域： 1．医疗卫生：癌症的个体化医疗、个体化放疗、精准放疗、其方法可推广到肿瘤的其他治疗方法领域； 2、人工智能：放疗效应因子数据挖掘和预测； 3、航天领域：空间射线耐受性等。 l 市场前景： 目前已通过初步实验设计，实现了回顾性实验验证和前瞻性实验探索，该系统预测准确、操作方法简单、结果可读性强、成本低、普及可行性高。基于基因组学的放疗决策和剂量处方在预测准确性上能辅助临床决策，能在放疗适宜病人选择、放射剂量计划制定、放疗疗效提高和放疗副作用降低等方面，起重要参考作用，达到临床放射肿瘤标准，该放射效应的预测系统与方法正在研发，处于小试阶段。预计肿瘤放射领域对临床肿瘤病人放射效应预测系统的需求量可达每年上千人次，价值数百万元。 l 拟转化的方式（或合作模式）： 可采用技术转让或技术作价入股成立公司方式。 l 相关图片：
从FFPE石蜡样本中提取RNA片段的检测方法和结果 | ||||||||||||||||||
3.22 一种新型肺癌靶向治疗策略
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成果名称 |
一种新型肺癌靶向治疗策略 | ||
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联系人 |
杨武林 |
联系电话 |
15056017880 |
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邮 箱 |
yangw@cmpt.ac.cn | ||
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所属产业领域 |
医疗健康 |
所处阶段 |
实验室阶段 |
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所属研究所（中心）：医学物理与技术中心 | |||
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l 成果简介： 肺癌靶向治疗是新兴的高效癌症治疗手段。本研究发现肿瘤微环境新型靶标分子在肺癌组织中高表达。其高表达降低肺癌病人的总生存期和无进展生存期，是潜在的肺癌干预靶标。酶联免疫吸附分析（ELISA）方法比较分析了肺癌患者与健康人群血清中靶标蛋白的含量，发现其在肺癌患者血清中的含量显著增高。进一步通过离体细胞培养和在体裸鼠实验，证实通过对靶标分子基因敲除或者对靶标分子的抗体干预等手段可以抑制肺癌细胞的增殖和肿瘤生长。因此，靶标分子可以作为治疗靶标，特异用于肺癌靶向治疗，如抗体治疗等。 l 主要技术指标（或参数）： （1）靶标分子在肺癌患者血清中的含量比正常人血清含量显著增高，可用于肺癌病人的筛查与诊断。 （2）利用抗靶标分子的抗体治疗可以在体外和体内都抑制肺癌肿瘤细胞的生长。以裸鼠荷瘤模型验证，以1μg/g体重的抗靶标抗体的注射量可以有效抑制肺癌肿瘤克隆在小鼠体内的增殖。 l 应用领域： （1）肺癌的靶向治疗：靶标分子的抗体可用于肺癌的靶向抗体治疗。 （2）肺癌的诊断：开发诊断试剂盒以用于肺癌的筛查。 l 市场前景： 分子靶向治疗肺癌越来越显示出独特优势，但随着靶向药物耐药等不良现象的出现，肺癌的治愈仍然面临极大地挑战，需要发展新型靶向治疗药物。本项目作为一种新型肺癌靶向治疗方法，具有广谱杀伤效应,也可以对现有治疗已产生抗性的患者具有疗效。本项目将可以极大地扩充现有肺癌治疗的领域，为数以百万肺癌患者带来希望。产业规模亦很巨大，经济效益和社会效益都将非常可观。 l 拟转化的方式（或合作模式）： 可采用技术转让或技术作价入股成立公司方式。 l 相关图片：
图1. 靶标蛋白在肺癌患者血清中含量增加  图2. 针对靶标蛋白的抗体治疗可抑制裸鼠体内肿瘤克隆的生长 | |||
