影像设备研发:“蓝海”与“蓝图”

来源:IM体育电竞平台 作者:IM体育官方网站 浏览次数:9

  科技创新是医学进步的持久动力。近年来,脑科学与类脑智能、干细胞与再生医学、人工智能、基因治疗等技术在疾病诊疗中显示出巨大潜力。与此同时,得益于前沿技术的发展和融入,针对众多疾病的诊疗手段和方案在不断提质提速、升级增效。

  这些技术的应用,意味着什么?它们离普通人到底有多远?有了这些技术,人们的生命健康保障会发生哪些变化?从今天起,健康报推出“前沿访谈”专栏,邀请医学科研、临床领域的权威专家解密前沿技术,点评科研进展,揭示临床应用,预测健康未来。

  中国工程院院士、中国听觉和视觉系统影像感知与解析领域带头人,长期从事生理病理信息探测感知技术及仪器的科学研究。他突破CT以泛用性为核心设计理念的禁锢,成功探索出“专而精”的国产CT高端化发展路径。他主持研制的全球首台分辨尺度达50微米的专用骨质CT仪器,解决了常规高端仪器骨质微小结构及隐匿病变“显不出”的国际性难题。

  健康报:提到医学影像,很多人最先想到的是在体检或看病过程中拍X线片、做CT或磁共振检查等。作为这个领域的专家,您眼中的医学影像应该会有所不同吧?

  王振常:从专业的角度,我们可能看得稍微多一点。我们还会关注医学影像的发展历程、核心指标、临床作用发挥、设备研发方向等。从19世纪末伦琴发现X射线,到后来医用X线机、CT、磁共振、多层螺旋CT、PET/CT、PET/MR等陆续研发成功并应用于临床,医学影像学的发展和设备升级不断推动着健康与疾病监测、研究能力的提升。

  拿医学影像的核心指标——分辨尺度来说,当成像尺度在厘米、毫米级别,也就是用超声、CT、磁共振等影像设备时,诊断就随之定格在组织与器官水平;当用上超高分辨力CT、高场磁共振等影像设备时,成像尺度就到了微米级别,诊断水平就达到微结构水平,在关键领域有望实现更早诊断、更早干预甚至阻断疾病进展。

  如果拿医学影像的另一个核心指标——信息维度来看的话,胸片、CT等是单维度成像,能获取的信息也相对单一。如果能从代谢、弹性、血流动力学等度获取组织器官的状态信息,甚至应用数字孪生等技术进行全方位综合成像信息评估,我们对健康状况的评估水平也会更高。

  正因如此,我们还关注目前医学影像专业领域的一些关键问题。比如,设备的研发、国产化率、设备升级的方向和可行性。影像设备就跟手机一样,在不断更新换代,功能越来越多、越来越强。这些设备我们都会用吗?用了多少?影像的清晰度越来越高,能看到以前看不到的细节后,如何据此判断到底是正常还是异常?正常的话,有没有临床意义?异常的话,预后会怎么样?我们一直在关注这些变化,也在努力应对挑战。

  健康报:您提到了设备研发,不如就以大家熟悉的CT为例聊聊。从20世纪70年代问世至今,CT机不断升级,接下来它的研发将主要聚焦在哪些方面?

  一是安全性,要把辐射剂量降下来,辐射剂量越低越好。在形成清晰图像的基础上把剂量降下来,这是永恒的追求。

  二是成像质量。这涉及光源、探测器等的升级,还有控制系统的芯片研发。现在的设备都非常大、重,小型化、轻量化也是非常重要的研发方向。

  三是诊断效能。现在是通用有余而专用不足。举个例子,我之前在首都医科大学附属北京同仁医院工作。这是一家以眼科学、耳鼻咽喉科学见长的医院。我们在服务耳科疾病患者时就常常有无力感。

  一方面,患者群体很大,我国耳鸣患者有2.2亿人,耳聋患者有1.1亿人,眩晕患者有0.64亿人。

  另一方面,耳部病变小、位置深,普通CT很难发现。患者明明有症状,但影像设备却查不出来,检查结果要写上“未见异常”,这对于我们来说是很难受的。为了解决这个问题,我们跟高校的相关团队合作,最终研发出耳科专用的超高分辨力CT。相对于传统的通用型CT,这款CT分辨力提升了6倍,辐射剂量降低为原来的1/3,精细解剖结构的显示能力大幅提升,不但原来隐匿的征象、病变能找出来了,还拓宽了临床对疾病的认知,进而助力探索致病的机制。目前,这款CT已经获批上市,并在多家医院装机使用。

  健康报:听起来真是令人兴奋。您能不能再帮我们梳理一下,我国科学家、本土企业当前在影像设备研发领域主要专注、布局在哪些方面?有哪些进展?患者能不能因此获益?

  王振常:我们希望设备国产化、普及化。磁共振到目前为止还是以进口为主,仍不能够满足检查量的需求。如果国产设备的质量能有所保证,能推广到基层,对人们的健康评估是非常有益的。耗时长是磁共振检查一直面临的瓶颈。所以,国内的研发就围绕着成像时间下功夫。比如,在常规核磁下实现快速成像、高清甚至超高清成像。这就需要在超材料、人工智能算法等方面有突破、创新。国内有几个团队在努力做这些工作。

  国内还很重视磁体研发。我国现在已经能够研制出超高场强磁体。另外,磁共振的使用需要液氦,但液氦目前还需要进口,这是个“卡脖子”问题。所以,大家也在加强基础研究,看怎么能少用甚至不用液氦。现在这方面也有了突破。

  健康报:这样看来,影像设备的研发非常需要多学科多领域合作、共同发力,这就涉及一个现在非常热的词——医工融合。您在这方面起步很早,作为先行者,能给年轻的医学科研工作者分享一些经验吗?

  王振常:真正的医工融合,相互之间必须有一定的了解。知识碰撞得有基础,希望有医学背景的年轻人到信息技术领域去深入了解,锻炼复合性思维。做信息研究方向的,一定要多了解临床需求,跟医生多交流,然后再用信息化的手段来解决医学问题。

  另外,好的科技工作者一方面视野要开阔,好奇心要旺盛,兴趣要广泛,要撒得出去;另一方面,做研究的时候也要能收得回来,要专而精。

  健康报:既然提到了医学影像设备研发,又讲到了医工融合,那能不能请您预测一下,接下来,医学影像设备的临床应用有望发生哪些变化?会给人们的疾病诊疗和健康生活带来哪些福音?

  王振常:前面谈到的影像设备都获批上市、推广普及,随之而来的是,骨科疾病、耳科疾病等领域的诊疗水平有巨大的提升。接下来,还会有更多符合患者需求的升级的影像设备面世,逐渐替代进口设备,实现赶超和引领。

  作为医学影像工作者,我希望大家更加重视主动健康,在查体、看病的过程中更好地利用影像设备,对自己的健康状况做出更精准的评估,实现疾病的早发现、早干预,拥有更加健康、有质量的生活。

  本文经「原本」原创认证,作者健康报社有限公司,点击“阅读原文”或访问yuanben.io查询【13DD9TPU】获取授权返回搜狐,查看更多


im体育电竞