
“光聲成像技術是醫療科技領域的世界領先技術,這臺儀器的研發成功對將來的醫學診斷想必會是一次革命性的飛躍。”4月8日,在第三屆世界大健康博覽會的全球首臺360°全環光聲成像系統(PAT)上市發布會現場,原華中科技大學同濟醫學院副院長、影像醫學系主任、中華放射學會授予終身成就獎獲得者馮敢生如是說。
馮敢生介紹,光聲成像技術是近年來快速發展起來的一種新型生物醫學成像方法,利用非放射性的脈沖激光照射生物組織,通過接收生物組織吸收光能后發生熱膨脹所產生的超聲信號,重建生物組織中的光吸收分布圖像。其兼具了光的非侵入性、高選擇性特性和超聲信號深穿透性特性的優勢,實現了光聲圖像具有高分辨率、高對比度的特點。
光聲信號激發與探測及成像過程示意圖
360°全環光聲成像系統(PAT)的誕生也將光聲成像技術的優勢發揮到了極致,并根據不同的領域需求帶來了人體乳腺光聲斷層成像設備和小動物活體全身光聲斷層成像設備兩大產品。
在醫療影像學的發展史上,1895年,諾貝爾獎獲得者,德國物理學家倫琴發現x射線;1972年,世界第一臺CT機(電子計算機斷層掃描機)問世,為世界醫療診斷領域帶來了翻天覆地的變化。隨著科學技術的不斷發展,CT被廣泛應用至不同的疾病領域,對病灶的觀察可精確至毫米級。因此,CT也為患者的疾病篩查以及醫生的醫療診斷提供了極大的便利。
此后,針對不同的疾病領域,超聲(B超)、鉬靶X光機、核磁共振、核醫學等多種不同醫學影像診斷儀器相繼問世。與CT相比,這些儀器具有了輻射傷害較少的優越性,但由于成像速度慢,診斷費用高昂,使得往往總有部分患者無法獲得最及時、最優質的診斷。
據WHO國際癌癥研究機構發布的2020年全球最新癌癥數據顯示,全球乳腺癌新發病例高達226萬例,已取代肺癌成為全球第一大癌,而中國的發病數居全球首位。
目前,在乳腺疾病診療領域,CT、鉬靶X光機、核磁共振是最常用的診斷技術,但由于診療前需向患者體內注射造影劑,加上檢測時間長、費用高等因素,致使患者的檢測過程十分難受甚至無法在短時間內對患者的病情進行及時的監控。
人體乳腺光聲成像圖
談及人體乳腺光聲斷層成像設備,馮敢生說:“首先,光對人體是無害的;其次,圖像分辨率極高,無論是醫生還是患者都能看懂;此外,成像也快,有利于疾病的群體性篩查。”該設備秉承了光聲成像技術的優勢,有效解決了當今技術的弊端。其脈沖激光不僅可對患者無損傷,且由于激光對血管和血紅蛋白的高敏感度,可實現人體內4厘米深度的組織成像,通過掃描整個乳房,獲得3D立體圖像,同時該設備僅用時15秒就可掃描出一百多張圖片,圖片清晰客觀,對病情診斷極為便利,費用也僅僅等同于做B超。
該設備目前已在武漢協和醫院、北京協和醫院進行臨床檢驗,其前期的臨床試驗成果已發表至具有國際影響力的期刊,引起了廣泛的關注和認可,可用于乳腺癌篩查、乳腺腫瘤分期、乳腺癌新輔化療療效的監測以及乳房整形手術前后的評估,為高效檢測乳腺癌和療效評價開辟了新道路,“這臺儀器經過了工程師和醫生的共同探討,是非常符合臨床診療的。”
活體小動物成像結果展示
此外,360°全環光聲成像系統(PAT)帶來的另一個產品——小動物活體全身光聲斷層成像設備,目前已投產上市,并被廣泛應用于科研機構、大學、大型藥廠、生物部門、醫院、檢驗檢測單位等進行分子結構和功能成像,其能夠在活體狀態下看到實驗小動物(老鼠)的各個器官細微動態變化,更是生物臨床研究領域的重大突破。
據了解,360°全環光聲成像系統(PAT)由湖北廣水人汪立宏創辦的武漢和視光聲科技有限公司自主研發和制造。截至目前,該公司已擁有13項發明專利。
馮敢生最后表示,360°全環光聲成像系統(PAT)的誕生,潛力無可限量,同時,其技術擁有者來自湖北,設備組織研發者來自湖北,產品研發地更是來自湖北,這是中國的驕傲,更是湖北的驕傲希望;希望國家和地方有關部門能多多關注、扶持這樣一項科技,讓它最后能走出國門,造福人類。
武漢和視光聲科技有限公司胡群表示,未來,該公司將持續研發推出光聲嬰兒監護儀、光聲腦部成像系統、光聲關節成像系統、光聲內窺鏡、皮膚等淺表組織檢測系統(甲狀腺、淋巴結、黑色素瘤、皮膚損傷等)、糖尿病血管病變檢測系統、光聲男性生殖器成像系統等系列產品,在積累病例的過程中研發人工智能識片系統,并致力將武漢東湖高新區打造成為中國光聲醫學成像研發中心和生產基地。(張默海)