西門子規劃及影響力：

在西門子醫療，我們的目標是通過全面實現數字化醫療，助力醫療服務提供者在各自領域推進精準醫療、轉化診療模式、改善患者體驗，以全方位助力其提升價值。

每一天，全球有五百萬名患者在影像診斷、臨床診療、實驗室診斷、分子醫學以及數字化醫療和企業服務方面受益于我們的創新技術和服務。

擁有超過170年歷史，在全球范圍內持有18,000個專利，西門子醫療是領先的醫療技術公司。我們在全球超過70個國家約50,000名員工將繼續創新，塑造醫療行業的未來。

我們的解決方案：我們影響著臨床決策

我們的創新歷程：120年來，我們從未停止創新的步伐

 

西門子醫療在中國發展戰略

進入中國、扎根中國

 

西門子醫療與中國的淵源已經超過百年。1899年，西門子醫療為中國提供了第一臺X射線系統。1988年，第一臺MRI設備在中國裝機。

 

在眾多外資企業中，西門子醫療是最早開始在中國實施本土化運營戰略的公司。

 

1992年，西門子醫療成立上海西門子醫療器械有限公司（SSME），成功邁入中國市場。緊接著，西門子醫療于1999年建立了上海研發中心。這是除了德國總部之外，公司在海外唯一的CT研發中心。

 

SSME已經取得500多項具有極高價值的授權專利，自主研發了多款CT和X光產品。由SSME制造的醫療產品不但可以滿足國內市場的需求，更是銷往了全球150多個國家和地區。

 

2002年，西門子醫療在深圳建立西門子（深圳）磁共振有限公司（SSMR）。該公司融合了德國品質和中國本土的資源和人才力量，實現了包括0.35T低場磁共振1.5T和3.0T高場磁共振在內的全線產品的本土化研發和生產。

 

每年，SSMR上市的70%以上的產品出口到國外，占西門子全球磁共振產量的三分之一，實現了以中國本土創新服務中國和全球的目標。

 

目前，西門子醫療已分別在中國的上海、深圳、無錫、蘇州建立了五大生產研發基地，在中國擁有超過560項專利，其產品及解決方案在中國被運用于超過12000家醫院。西門子醫療在中國的分公司已經成為一家具有全球背景的中國本土公司。

 

構建數字化醫療生態圈

 

在影像學和介入技術的支持下，西門子醫療開始通過人工智能、大數據、云計算等新興技術，布局數字化醫療生態圈。

 

中國成了西門子醫療打造數字化醫療生態圈的主要陣地。

 

最近，西門子醫療在2019 智能醫療高峰論壇上表示，已經和騰訊醫療、深睿、雅森、筑醫臺簽署了合作備忘錄，攜手推動中國數字化醫療生態圈建設。

 

基于云端的大數據平臺teamplay是西門子醫療布局數字化醫療生態圈的重要基礎。teamplay通過連接醫療機構及其成像設備，能夠實現醫院、影像專家、成像設備之間的交互和連通，以及收集和分析影像設備產生的海量數據，幫助醫生為患者提供更精準的診斷建議和個性化治療方案。

 

Teamplay（圖片來自西門子醫療官網）

 

西門子醫療將Teamplay稱為數字醫療生態圈的“Apple store”。目前，該平臺上已經有約二三十家合作的第三方獨立公司，連接了200多家醫院的影像設備。

 

隨著精準醫療的發展，大數據、人工智能等高科技的應用，數字化戰略成為各大公司的熱點不足為奇。但西門子醫療能否借助teamplay發揮出數字化醫療的威力，還需要等待時間的檢驗。

 

壟斷格局被中國企業打破

 

長久以來，西門子醫療、GE醫療和飛利浦三家公司壟斷了中國醫療器械市場大約70%的份額。但是，隨著本土醫械企業的快速發展以及政策扶持力度的加大，包括西門子醫療在內的跨國巨頭們已經感受到了持續增加的競爭壓力。

 

在中國企業中，聯影醫療無疑是醫療器械領域的一匹黑馬。聯影醫療定位高端醫療市場，“自主研發”是公司的關鍵詞。

 

聯影醫療是目前國內唯一具備PET-CT生產能力的公司。自2003年成立開始，公司花費三年的時間研發，推出了10款高端醫療產品，如數字X射線、X射線計算機斷層掃描系統、核磁共振成像系統和PET-CT系統等高端醫療設備。

 

雖說聯影醫療是一家中國企業。但是，梳理這家企業的資料，我們會發現其實它與外企西門子醫療有著千絲萬縷的聯系。

 

聯影醫療創始人張強在西門子醫療有著10年工作經驗。他曾先后擔任西門子醫療（美國）資深科學家、中國西門子-邁迪特磁共振有限公司副總裁、西門子醫療美國東南區市場開發總監和西門子醫療（中國）磁共振事業部總經理。在核磁共振及醫療影像領域的豐富研發經驗，使張強在脫離西門子醫療之后不到一年的時間內，迅速創立了聯影醫療。

 

即使已經離職，張強仍然與西門子醫療多位高層保持著密切聯系。這也使得在聯影醫療創辦后，西門子醫療多位高管跳槽到了聯影醫療。

 

例如，2017年3月，上海西門子醫療CEO夏風華跳槽到聯影醫療，擔任其首席運營官，負責聯影醫療全產品線生產、供應鏈運營及管理；2018年3月，西門子計算機輔助檢測和診斷事業部全球負責人加入聯影醫療，擔任其子公司——上海聯影智能醫療科技有限公司聯席CEO，致力于將人工智能運用于醫學影像領域。

 

隨著聯影醫療等中國企業的崛起，近年來，我國醫療器械領域飛速發展。有數據表明我國已經超過日本，成為全球第二大醫療器械市場，僅次于美國之后?！?/span>2018-2020中國大健康產業投資研究報告》顯示，2010年-2016年期間，國內醫療器械市場規模由2010年的1260億元增長至3700億元，年復合增長率達到19.67%，2017年中國醫療器械市場規模已達到4484億元。

 

市場的吸引力使得西門子醫療不斷加碼中國醫療器械市場。未來，西門子醫療將繼續扎根中國，續寫中國故事。西門子醫療大中華區影像診斷系統副總裁潘溪江表示：“未來5到10年，以創新著稱的西門子醫療將帶給中國影像診斷醫療器械市場更多的驚喜。

 

西門子AI人工智能戰略：

1990年，西門子就已經將AI應用在設備成像中。雖然AI近些年在輔助診斷中取得了很好的效果，但這只是影像科工作鏈上的一個點。在AI應用上，西門子醫療提出一種全流程智慧影像鏈的解決方案，將人工智能融合到影像設備操作流程和科室工作之中，提供全科室的精準醫療服務。

以CT掃描前的患者位置選擇為例，西門子醫療研發了Alpha自動解剖結構識別技術，自動標記掃描區域，消除人為操作可能產生的誤差，準確性達到99%；

在掃描環節中，其自動管電流和電壓調節技術可以根據患者體型，輔助技師選擇最佳的掃描參數條件。

針對掃描后的醫生診斷環節，西門子醫療提出了前處理理念。以心臟掃描為例，將過去需要15分鐘時間才能完成的心臟分割，冠脈提取，處理分析等后處理工作，在西門子前處理工作站下后自動完成，當醫生打開病例時，對應的結果和分析報告就會自動呈現出來。

1、構建完整的智慧診斷鏈條

2、在掃描前，用AI解決人為區域選擇誤差

3、在掃描中，利用AI自動推薦掃描參數

4、圖像重建方面，構建4種模型共同優化質量

5、后處理階段，提出“前處理”理念

6、將AI應用在心臟、神經等疾病的診斷效率提升

 

我主要想談一談西門子醫療智慧影像鏈在CT檢查和診斷中的應用。在開始介紹之前，我想先跟大家分享幾個數字：截止到2019年底，全國CT裝機量已經達到5600臺，并且這個數字還在以每年16%的速度增長，

另一方面，目前在中國注冊的影像相關診斷醫生，包括技師和護士在內，總共只有15.8萬人，相當于每百萬人口中只有11個影像醫生、這個群體的增長速度只有2.2%，遠沒有CT的增長速度快，這樣的不平衡會引發很多的問題。

 

第1點，醫生工作量的增加。據統計，一個醫生每天要平均處理50個患者的影像數據，閱讀25000張到50000張的醫學圖像，加班已經成了醫生的家常便飯。

第2點，患者就診的感受也不是很好。曾經有報道說患者需要等上好幾天才能拿到自己的診斷報告。

第3點，工作量增加，還被證實會導致診斷水平準確性的下降。有些研究表明如果將醫生工作時的處理時間縮短一半，那么診斷的錯誤率才有可能會提高16.6%。

所有的一切都構成了醫學影像發展中的新挑戰。如何解決這些挑戰？我想很多人心目中都會想到這樣的一個答案，用人工智能方法幫助醫生減少工作壓力、提高工作效率。

 

從兩三年前開始，人工智能再次回到我們熱議討論的中心。這個時候開始有大批的初創公司將目光聚焦于此，由此衍生出很多應用，比如說肺結節的篩查分析、乳腺癌篩查、眼底糖網篩查、術中鑒別的輔助診斷，這些應用很多都是應運而生。

但回過頭來看，在投資蜜月期結束之后，真正被臨床接受、被NMPA認可、具有穩定的臨床表現的這種應用產品卻寥寥可數。

為什么會出現這樣的情況？其實我們分析有認為有以下三點的原因：

第1個， AI的優勢在于對明確邏輯或者是特定規則下進行學習和預測。而對于疾病診斷來說，很多診斷指南還在更新和完善的過程中，很多所謂的臨床金標準的可信度也沒有達到百分之百。這就使我們學習和預測模型的準確性，在想達到準確性很高的程度時，會有較大的難度。

第2個，我們之前關注的過于局限?；剡^頭來看，過去大家可能將太多的目光關注在了輔助診斷上。這并沒有錯，但醫學影像是一個非常長的工作鏈條，我們不應僅僅關注在一個點上，而是應該從整體的角度想辦法來提高工作效率。

第3，很多研究也都證實，決定AI算法準確性的核心在源頭：數據的采集是否規范、數據的標準是否統一、數據的質量是不是滿足要求。

這些是AI成敗的關鍵，這也從側面說明，要從整體角度去思考AI對于影像工作流程影響的重要性。

 

正是基于這樣的想法，西門子醫療提出了一種全流程智慧影像鏈的解決方案。

西門子醫療在全流程創新方面，是將人工智能的思想融合到影像設備的操作流程以及影像科工作的工作流程之中。為科室提供全系列的影像產品的同時，輔助操作技師和影像醫生提供快速個性化和定制化的精準醫療服務。

對CT來說，這個代表著什么呢？整個CT的檢查流程的環節特別多，而且會涉及到眾多工作人員，同時還需要科室間配合的輔助檢查過程。

比如說在掃描之前，醫護人員需要對患者進行準備，對掃描手段進行設置。如果是做心臟掃描的話，還需要對患者的心率進行評估。

 

在掃描過程中，首先需要對檢查進行檢測、復核，然后還需要根據患者的情況選擇合適的掃描方案、掃描條件，甚至還需要對異常的情況進行處理。

掃描結束后，醫生也需要對數據進行后處理的分析，包括閱片、撰寫診斷報告等這些工作。

我們可以把這個過程分為掃描、重建、后處理和診斷等四個環節。

每一個環節中都有很繁瑣的操作，人工智能的方法和技術確實可以幫助我們。值得一提的是，在每一個環節中CT的操作指南以及診斷指南都進行了嚴格的規范。

西門子醫療的智慧影像鏈內嵌入的AI算法完全滿足指南要求，可以提供一個規范化的掃描過程進行高質量重建，包括自動的前處理，以及精準的輔助診斷以及輔助診斷的結果。

 

舉一個簡單的例子，比如說對近些年來備受關注的肺結節篩查，指南中對患者的擺位，包括掃描范圍都有很明確的界定。

掃描技師需要通過學習和訓練來掌握這些細節。然而即便如此，擺位的偏差、掃描位置偏移，依然是存在的。技師間操作個體的差異是在所難免，也是無法消除的。

這就導致整個審核過程中的不規范和不準確的問題存在。這樣一個簡單的環節，對輻射劑量、圖像質量都會產生很大的影響。通過人工智能的方法就可以很好的解決這個問題。

 

上圖所示就是利用人工智能的方法和我們手動標記的自動掃描區域的一個比較示例。

我們看到白色線是手動勾畫的掃描區域，而橘黃色線是人工智能算法自動標記出來的一個掃描區域，手動設置的掃描區域，它或大或小比較不穩定，而自動標記設定的區域它是永遠是統一的。

所以人工智能自動標記的過程，消除了人為操作可能產生的誤差，同時也減少了醫生的不必要的工作。

 

這個可以通過西門子獨有的基于人工智能的Alpha自動解剖結構識別技術來實現。

和大多數的人工智能識別方法類似，它也是通過對大量手動標記的數據進行系統學習，然后建立起人工智能的學習模型，來學習解剖結構的一些定位信息，后面再利用這個模型在新的數據上給出這些解剖結構相應位置。

為了更好的適應我們中國人群相關解剖結構的特點，了解中國人群的需求，我們也特地選取亞洲人群的數據庫，進行整個模型的訓練。所以對中國人群的識別準確度、敏感度都是非常好。

 

這個技術被緊密的結合在了很多西門子醫療智慧影像鏈的工作鏈條之中，我們看到它的準確性可以達到99%，而敏感性可以達到97%以上，可以說是一個非常好的表現。

 

在掃描環節中，除了上面講到的自動識別功能外，掃描參數的設定也是非常重要的一個環節。

我們現在看到的這個圖，是我們在ct界面上對所有掃描參數的一些設置。這個設計的過程是相當復雜的，它的復雜程度絕對要高于一臺高品質的單反相機的設置，其中有數十個參數需要調節。

并且技師還需要針對不同體型的人群，調節相關參數來獲得穩定的圖像質量，以及造影劑的相應增強水平。

這都非?？简灱紟煹哪芰?，即便擁有豐富經驗的技師也可能會犯錯誤，因為相同的體型，體脂含量、骨骼的密度都可能不同。僅憑肉眼對體型進行判斷非常難實現我們要求的標準化。

 

而且這個問題對于高端的CT來說就會變得更為復雜。普通CT可能只有4個球管電壓檔位：80kV、100kV、120kV、140kV，而球管電流的選擇范圍也有可能只是從0~600/700mA這樣的選擇范圍。

而目前西門子最高端的雙源CT，參數的調節能力就更強。千伏我們現在是有9檔的選擇，從70kV到150kV，每10千伏有一個選項。而電流的選擇，我們可以從0~1300mA，是相當于其他CT4倍的選擇范圍。

那么在這么多的可能性之中，哪一個才是最佳的掃描參數條件的設置？這個問題就會變得比較復雜。

 

為了解決這個問題，我們在西門子的CT上研發了自動的管電流和管電壓的調節技術。這兩個技術會通過患者的定位相來衡量患者的體型，以及掃描部位來選擇最合適的一個電壓。

而且整個調節過程在掃描過程中是實時改變的，在360度的掃描過程中，這項技術可以通過在患者前一個投照角度下的密度來自適應的來調節我們的電流水平。

這樣就真正做到了按照患者的自身情況，個性化的設計掃描方案的過程。并且為了保證對于不同患者，我們的圖像質量能夠統一，可以通過設定圖像質量的參考值來保證無論對于什么樣的患者、什么樣的體型進行掃描，都可以得到穩定和統一的圖像。

 

這個例子展示了在使用我們電流調節技術之前和使用電流調節技術之后圖像上的差異。

我們可以看到在肩部以及肩鎖的部位，沒有使用調節之前，它的偽影是非常嚴重的。而使用了這個技術之后，在投照方向上會感知這種密度的增強，會自動調高我們的電流的相應水平。所以我們看到在右面的圖像上，它的這種偽影是非常少的，圖像質量是滿足我們臨床需求的。

另外一方面，大規模的人群使用下來的統計結果，這種技術確實也可以幫助我們對整個人群的輻射劑量管理起到一定的幫助。

比如我們看到在沒有使用 care技術之前，大部分人群會采用120kV進行掃描。而使用了care技術之后，大部分人群我們輻射劑量、輻射的水平大幅度降級，大部分的人群是采用100kV進行掃描，而且獲得的圖像質量是一致的。這其實就是掃描參數的自動設置給我們帶來的一些新的改變。

 

那么除了這個以外，在圖像質量控制方面，也是智能化的一個重要應用領域。

心臟掃描可以說是整個CT掃描最重要的檢查之一了，同時也是對圖像質量的把控需求最高的一個環節。

那么這其中其實也蘊含著人工智能技術的相應扶持。心臟檢查之所以復雜，是因為我們在對一個運動器官進行成像，就好像是我們在拍一個運動的風車，需要掃心臟的CT掃描儀有一個非?？斓膾呙杷俣?。

西門子采用兩套球管兩套探測器的雙源設計，同時采集來縮短心臟掃描的成像時間。我們現在已經可以做到66毫秒的單扇區時間分辨率。

但是單單硬件上的這種領先還是不夠的。在做冠脈掃描的時候，尤其是針對這種冠心病的患者，還會經常出現這種心律不齊的情況。那么對于這種心臟不規則的運動，就需要我們用智能的方法來幫助我們，保證我們圖像質量了。這就是我后面想介紹到的ACS自適應心臟掃描的智能方法。

 

我們看到在正常的心率下，可以通過一些心電圖信號的導引，穩定的采集到兩次心跳中間收縮末期和舒張末期我們想要的數據。

而對于正常的心率來說，這個其實是沒有任何問題的。當我們面對早搏或者心律不齊的患者時，如果沒有ACS的輔助，采集的數據就會過晚而錯過我們最佳的采集時間窗口。會導致整個圖像的模糊或者運動偽影，整個檢查就是失敗的。

而如果使用了自適應的心臟采集方式，我們可以看到它會自動分析前三次的心跳，來預測下一次心跳的到來時間。當遇到心律不齊的情況時候，它會自動打開全計量曝光，并且延長整個曝光時間的長度，來解決心律不齊的患者導致數據無法重建這樣的問題。

 

從一個例子來看一下，這個患者就是連續的發生了兩次早搏，ACS算法都成功的探測到了早搏的存在，并且終止了當時的掃描。

在下一次正常心跳來臨的時候，重新進行了新的掃描，并且延長了整個掃描的一個曝光窗口。我們從重建的圖像中也可以看到，重建的圖像結果并沒有受到早搏的影響。

 

同時在我們最新的系列產品之上，其實還有很多智能應用，包括對造影劑照相機安全的控制應用，包括對輻射劑量安全控制的應用，都被我們集成在掃描控制的一個ipad平板電腦之上，以確保我們可以獲得一個安全標準的掃描結果?？梢詠磉M入到后續面的后處理，包括重建以及后處理的一些環節。

 

在重建的環節中，其實早期我們并沒有用到人工智能技術。但隨著這個技術的發展，來到迭代重建時代，基于模型的技術就會越來越多的應用到我們整個重建過程當中。

比如說我們第1代的SAFIRE迭代重建，它其實是對真實的原始數據以及前投影獲得的原始數據進行比較，通過兩個比較來降低我們的整體噪聲，包括圖像的一個偽影問題。

在比較的過程中，其實就涉及到了系統的模型，模擬的是整個x射線投照，包括整個探測器吸收的一個過程。這里頭其實我們就已經用到了人工智能的這種模型的概念，而在我們最新一代的迭代算法 ADMIRE上，人工智能模型的應用就會更加豐富。

 

在ADMIRE上，我們用到了系統模型、解剖結構感知模型、原始數據與統計模型以及噪聲模型，4種不同的模型。這些模型的使用是迭代算法，我們獲得的圖像質量有了一個顯著的提升。

與最原始的FBP的重建色彩相比，ADMIRE迭代重建能在保持信息值不變的條件下顯著的降低圖像的噪聲，提高整個圖像的信噪比。而且是在低對比度的一個情況下，ADMIRE能夠明顯的提升小病灶的顯示水平和檢出率。

 

除此之外，ADMIRE迭代重建算法還可以用來幫我們降低整體的輻射劑量。

那么可以看到這個例子就是在相同的輻射計量水平下，我們使用不同的重建算法，最終得到的圖像的比較。很明顯沒有使用任何迭代算法的WBP重建，它的圖像質量是非常差的。

當我們使用的這種人工智能的模型之后，我們發現SAFIRE中間迭代的結果圖像會好很多。而最新的基于4種模型的 ADMIRE系統，重建后他的圖像質量就會非常好，整個肺內的組織顯示，包括紋理的顯示，其實都達到了我們臨床診斷的一個水平。

而且值得一提的是，它的輻射劑量真的是非常低，只有0.025 mSv，我們會把這樣的方法用在肺結節的篩查上，確保了患者輻射計量的安全。

除此之外，為了更好的顯示數據，在西門子3D顯示的過程中，我們還在業界首次使用了仿生成像的技術。這種仿生成像技術，可以對西門子CT的數據進行高頻次的三維還原。仿真程度我們可以和實物相比。

除了這個技術建立在我們西門子CT圖像高空間分辨率、高密度分辨率以及3D的一個優勢基礎之上，其實與以往的三維成像技術相比，還更多地運用了這種人工智能的光學模型算法。

比如說我們看到的Mont Carole模擬的方法，包括次表面散射的重建算法，這些重建算法可以幫助我們更好的顯示這些解剖結構中的一些細節，同時增加這些組織結構在三維圖像上深度的信息。

這樣的優勢帶來了很多改變。

首先其可以用于教學的環節。比如對一些教學醫院，我們可以用這樣的數據來指導學生對解剖結構的認知。除此之外，對于臨床來說，其實這樣的數據也更有利于我們對整個的患者情況進行顯示。

 

我們現在看一個對比，這個是沒有 cvrt這個技術之前，我們進行的三維顯示。而有了這種cvrt這個技術之后，我們可以看到整個顱骨骨折的細節顯示是非常細致的。

其次這樣的技術我們還可以將它用在整個手術的規劃過程之中，做手術的虛擬導航。甚至這樣的技術由于對于小結構，包括小血管的顯示非常細膩，所以它也被用來對一些疾病提出一些新的診斷和一些指征。比如說我們對于克羅恩病去觀察它的微小血管，可以提出一個新的診斷的指征標準。

 

按照常規的流程，所有我們獲得的數據，包括重建的這些結果，最后都會被傳輸到醫生的閱片工作站上。但是在西門子的CT系統之上會有所不同。

 

西門子醫療發展歷史：

 

西門子是全球歷史最悠久的電子電氣類公司。成立于1847年的西門子，至今已有172歲的高齡。但是，這家百年企業仍然像身強力壯的小伙子一樣，在多個領域占據著舉足輕重的地位。

 

西門子身上貼著多個標簽，它是全球最大的電氣行業巨頭、世界知名自動化巨頭，也是全球醫療器械巨頭……其中，西門子之所以能在醫療器械領域揚名立萬，其子公司西門子醫療（Siemens Healthineers）功不可沒。

 

西門子醫療還是西門子旗下最賺錢的子公司，毛利潤達到了19%。2019年第二季度，西門子醫療當季營收為35.05億歐元（39.2億美元），上年同期為32.26億歐元。其中，影像業務營收21.37億歐元，診斷業務營收10.18億歐元，先進治療業務營收3.91億歐元。當季凈利潤3.81億歐元，上年同期為3.08億歐元。

 

西門子醫療于1896年成立，已走過120多個年頭。成為百年企業是所有企業的共同夢想，只是這條夢想的道路往往充滿荊棘，難以抵達。西門子醫療是怎樣走過絕大多數企業都沒能走過的漫長歲月，在眾多競爭對手中脫穎而出，保持長盛不衰的發展勁頭的呢？為了試圖回答這個疑問，動脈網特此梳理了它的重大發展節點和關鍵產品矩陣。

 

 

百年不老傳奇與N個第一

 

超聲波實時掃描儀一直是醫學影像領域不可或缺的設備，被廣泛地應用于心臟、盆腔、腹部疾病和神經外科領域。X光機被醫學家用于疾病診斷、治療和防護領域。這兩類設備都對醫學領域有著重大的意義。巧合的是，這兩項歷史性的發明正是來自同一家公司——西門子醫療。

 

當然，西門子醫療的成就不僅僅是發明了首臺超聲波實時掃描儀和X光機?；仡櫸鏖T子醫療的發展史，我們可以發現，西門子醫療一個多世紀的發展史，也是全球醫療器械和技術的進步史。

 

1816年，西門子創始人維爾納·馮·西門子（Werner von Siemens）出生在德國漢諾威的一個農民家庭中。由于家庭貧困，維爾納在念完中學之后進入了軍隊。在軍隊服役期間，由于跟人斗毆，他被判處5年徒刑。

 

監獄生活并沒有打壓維爾納的斗志。為了幫助弟弟妹妹們籌集學費，他在監獄里建設了一個小型電子實驗室，并發明了在當時非常領先的電鍍鍍銀和鍍金的技術。

 

眾所周知，維爾納利用他的電學發明，成立了西門子電報公司。但是嚴格說起來，維爾納最早接觸到的不是電報業，而是醫療領域。

 

1844年，維爾納將他的一項電學發明Volta感應器用來治療兄弟Friedrich的牙痛。使用電擊的方法后，兄弟的牙痛癥狀得到了好轉。時隔三年后，他成立了西門子電報公司。

 

維爾納和醫療的淵源直到西門子電報公司成立半個世紀后才得以延續。1895年，德國物理學家倫琴發現了X射線。維爾納敏銳地意識到，X射線勢必會對醫療領域產生深刻影響。他開始對X射線進行研究，僅僅一年后，西門子就生產出了第一臺用于醫療診斷的X光機。

 

這臺X光機使西門子成功進軍醫療領域，名聲大噪。

 

由于電壓不夠，西門子發明的X光機只能針對皮膚進行淺表放射治療。為了使x光機能夠進行深度治療，西門子在1933年推出了用于X光機的旋轉陽極管。采用旋轉陽極管的X光機可以承受更大的電力負荷，為現代X光機的發展奠定了基礎。

 

1950年，西門子開發了Betatron電子加速器，實現了深度放療的關鍵突破。該裝置利用磁場在圓形路徑周圍加速電子以接近光速，從而首次有效照射深部腫瘤。這項技術被譽為是現代放射治療的先驅。

 

西門子非常注重與優秀的物理學家和科學家開展合作，1953年，西門子與瑞典醫生Inge Edler和物理學家Carl Hellmuth Hertz開展醫療合作，成為了首個將超聲波技術用于心電圖檢查的公司。

 

如今，超聲波技術仍然是心電圖檢查的標準手段。

 

20世紀60年代，西門子工程師Ralph Soldner開發出了世界上第一臺實時超聲波診斷設備Vidoson。這臺設備使醫生可以觀察到患者身體內部的運動。直到現在，實時超聲波診斷技術仍是產檢的重要手段。

 

接下來幾年，西門子繼續深耕醫學影像領域。

 

醫學影像部門是西門子醫療最引以為傲的部門。其中，計算機X線斷層掃描（CT）儀和磁共振成像（MRI）系統為公司帶來了可觀的收入。

 

西門子醫療第一臺CT儀和第一臺MRI系統（圖片來自西門子醫療官網）

 

得益于計算機的發明，1975年，西門子發布了其第一臺CT設備，并在一年后的芝加哥北美放射學會年會上首次展示了人體頭部的斷層圖像。通過這臺儀器，醫生們首次看到了大腦軟組織結構。

 

僅僅三年后，又一項重磅發明誕生。西門子醫療第一臺MRI系統在西門子研究基地的一個小木屋中誕生。1980年 3 月，該系統拍攝了第一張人腦影像。

 

長期以來，物理學家普遍認為CT和PET不可能結合使用。然而，西門子醫療顛覆了物理學家的想法。

 

2000年，西門子成為首個將正電子發射斷層掃描（PET）與CT完全結合的公司，推出了PTE-CT掃描儀，為癌癥診斷和治療提供了更有效的方法。同年，這臺設備被《時代》雜志評為“年度醫學發明”。

 

2015年1月，西門子宣布將醫療業務獨立出來，成為集團體系內的一個新公司獨立運營。一個月后，西門子醫療任命 Bernd Montag為首席執行官。這一舉動，揭開了西門子醫療發展的新篇章。

 

2018年，西門子醫療在法蘭克福交易所成功上市，完成42億歐元（52億美元）的IPO融資。西門子醫療成功上市是近20年來德國規模最大的IPO之一，也是2018年歐洲最大的IPO之一。

 

三大業務齊頭并進

 

西門子公司奉行這樣一句話：“I won’t sell the future for a short-term profit（絕不為短期利益而犧牲未來）”。也正是這句話，支撐著西門子醫療著眼于長期利益，不斷進行產品創新，調整公司戰略。

 

2017年，西門子醫療宣布重大戰略調整。此前，西門子醫療業務分為六個板塊：影像診斷、實驗室診斷、臨床治療、床旁診斷、超聲產品及綜合服務部。調整后的醫療業務分為影像診斷（包括超聲診斷）、先進治療和醫學診斷。

 

影像診斷業務

 

X射線的發現開創了醫學領域的新時代。醫學影像業務是目前西門子醫療的主要收入來源，有將近三分之二營收都來自具有全球龍頭地位的醫學影像部門。2019年第二季度，醫學影像部門的營收為21.37億歐元，遠遠高于另外兩個部門。

 

醫學影像部門能夠帶來巨大利潤，離不開西門子醫療在醫學影像領域巨大的創新力。西門子醫療先后發布了多個業內首款影像設備，引領著醫學影像技術的發展。

 

繼PET-CT掃描儀之后，2012年年底，西門子醫療發布了全球首款能同時進行MRI和PET掃描的MR-PET系統Biograph mMR，并首先在日本上市。

Biograph mMR系統（圖片來自西門子醫療官網）

 

 

作為目前世界上唯一能夠生產一體化MR-PET系統的廠商，西門子醫療的Biograph mMR系統實現了磁共振和分子影像的一體化，可同機同時獲得精確的空間定位和圖像融合。兩種影像互不干擾，有機融合，能幫助醫生對癌癥及腦部疾病做出更準確的診斷。

 

由西門子醫療耗時15年研究而成的MAGNETOMTerra，是目前世界上最強大的成像設備之一。2017年，7T磁共振系統MAGNETOMTerra獲得了CE認證。

 

MAGNETOMTerra可以探測到過去無法探測到的功能信號，成為研究諸如抑郁癥、老年癡呆癥、毒品成癮、網癮等疾患的重要手段。更具意義的是，7T系統進行頻譜成像的分辨力高，加之它是多核成像，對生理和代謝中的核成像起到十分重要的作用，將大大擴展大腦的認知功能和疾病防治研究范圍。

 

紅杉樹（Acuson Sequoia）超聲系統是醫學影像部門的明星產品之一。這個系統的歷史可以追溯到1996年。

 

1996年，西門子醫療用紅杉樹超聲系統打印出第一幅二維金魚圖像。20年過去，紅杉樹超聲系統的造影能力依然無可替代，仍是被各大醫院作為造影主力機。

 

新一代紅杉樹超聲系統（圖片來自西門子醫療官網）

 

2019年3月，西門子醫療發布新一代紅杉樹超聲系統。新一代系統不但近乎完美地融合了超聲波、低噪聲模擬、數字無線電模擬、圖像設計、人工智能和可視化定點傳輸模式等前沿技術，更擁有超高的圖像信噪比，極大程度上擺脫了傳統超聲波束的局限性。

 

先進治療業務

 

近年來，各大醫療巨頭都在強調“診療一體化”發展，西門子醫療也不例外。2000年，西門子醫療成立先進療法部門，并通過商業合作和自主研發的方式擴大產品組合。

 

先進療法部門致力于將成像技術和軟件應用相結合，以支持從診斷到治療再到后期護理的整個過程。

 

2003年，西門子宣布與創新機器人技術領域的領導者Stereotaxis合作，在介入心臟病學領域開創了磁導航技術。該技術用于治療心律失常和進行血管內手術。將Stereotaxis的Niobe磁導航系統與西門子的Axiom Artis dFC數字熒光透視系統配合使用，幫助醫生確定解剖學特征，以減少手術時間和相關成本。

 

2012年，先進療法部門推出CLEARstent Live支架。這個支架具有實時精顯功能和HeartSweep 冠脈全景高級成像功能，能夠覆蓋從術前診斷、術中實時引導到術后結果評估整個冠脈治療流程。

 

在諸如治療心肌或瓣膜疾病所需的復雜手術期間，心臟病專家需要獲得來自超聲診斷的軟組織和血流的信息，以及來自血管造影的詳細血管成像，醫生對結合了這兩種成像功能的產品有著巨大需求。2017年，先進療法部門開發了軟件應用程序syngo TrueFusion。該軟件通過顯示疊加在實時熒光透視圖像上的超聲數據，將所有必要信息合并到單個圖像中，結合了超聲和血管造影兩種成像方法的優點。

 

由于西門子醫療的臨床治療領域主要聚焦在心血管和腫瘤，所以目前公司先進治療業務的產品并不多。但是，單獨成立先進療法部門，說明西門子醫療對該業務的重視，未來公司勢必會加大對這部分業務的投資力度。

 

醫學診斷產品

 

隨著分子醫學的發展，2006年，西門子計劃進軍醫學診斷市場。令人意外的是，這家以創新為重心的公司，竟然決定以大手筆收購的方式建立醫學診斷產品線。

 

2006年4月，西門子醫療以15億歐元的價格收購了診斷試劑公司DPC。DPC是免疫診斷領域的全球領導者之一，專注于開發、制造和分銷自動體液分析儀，用于診斷癌癥、心臟病個過敏癥。這筆收購使西門子醫療成功進入實驗室診斷領域。

 

僅僅時隔三個月，西門子斥資42億歐元，從拜耳收購了拜耳診斷部門。拜耳診斷部門是臨床化學領域的全球市場領袖，在實驗室自動化和血液學（血細胞診斷）方面處于領先地位。這筆收購使西門子獲得了基于基因分析和核酸測試的分子診斷技術。

 

西門子醫療在醫學診斷領域的野心不止于此。2007年10月，西門子醫療以70億美元的價格收購美國體外診斷公司Dade Behring。Dade Behring公司主要研發、生產和銷售體外診斷系統，分析患者的血液和組織樣本，以診斷癌癥、過敏和不孕癥。

 

通過三起收購事件，西門子醫療形成了強大的醫學診斷產品線，成為了全球第二大的醫學診斷公司，僅次于羅氏。

 

然而近年來，醫學診斷部門的表現卻不盡人意。2019年第二季度，西門子醫療當季營收35.05億歐元，其醫學診斷部門營收卻僅為3.91億歐元。

 

2016年8月，西門子醫療發布體外診斷重磅產品Atellica。Atellica是新一代生化免疫系統，由公司耗費10余年研發而成。該系統高度自動化，具有快速準確的檢測能力，并且使用了磁懸浮技術，樣本輸送速度比傳統傳送帶快10倍，每小時能分析400個樣品，可全面提升實驗室的檢驗能力。

 

Atellica生化免疫系統

 

目前，Atellica已經成為醫學診斷業務的核心，西門子醫療將借助這款產品挑戰由羅氏與雅培主導的醫學診斷領域。同時，公司也正在重振表現不佳的醫學診斷部門，希望將營收成長率推高到4%~6%。