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无创定量弹性成像代替活检穿刺

肝硬化乳腺癌早诊准确率大幅提高
2018-03-07 01:33:59 来源:健康报
  (记者王潇雨 通讯员丁宁宁)中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣团队完成的“超声剪切波弹性成像关键技术及应用”项目,创建了具有自主知识产权的超声弹性成像关键技术及应用体系,突破了传统B超检测的瓶颈,极大提高了肝硬化和乳腺癌早期诊断的准确率,避免过度穿刺。日前,该成果获得2017年度国家技术发明奖二等奖。

  超声剪切波弹性成像利用超声波独特的力学效应,实现对人体组织生物力学参数的无创定量测量,被国际上誉为“第四代超声成像新技术”。自2008年以来,郑海荣团队与深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、深圳市一体医疗公司联合攻关,将相关技术分别发展成为新型弹性彩超和超声肝硬化检测仪系列产品,并通过产学研医10年协同技术链条创新和推广应用,建立了面向中国人特征的肝硬化早期诊断标准和量化分级体系,以及结合病变组织和其浸润边界硬度信息的乳腺癌判别体系,诊断准确率达到90%以上。

  郑海荣介绍,传统B超成像检测肝硬化的敏感性差,检测乳腺癌的特异性不足,准确率只有50%~60%。而超声弹性成像技术实现了定量测量人体组织的生物力学参数,这个参数与病变进程关联密切。

  团队一方面创建了基于时域有限差分法结合动量张量理论的生物组织受声辐射力精准计算方法,实现了对声辐射力诱导剪切波的精准控制,提出了高灵敏度的组织微小位移估计算法和高可靠性的剪切波速度测量方法,为设备研发提供了理论基础和核心技术支持。另一方面突破了“声辐射力—成像”双模探头等剪切波超声弹性成像专用核心部件,研制了基于外源式和内源式剪切波的超声弹性成像系统。

  “项目的难点一在于如何实现超声波纵波调制在生物组织内形成剪切波,我们利用超声阵列换能器形成强梯度声场,产生局域强辐射力从而诱发生物组织的震动剪切波。难点二在于如何在生物组织内微米级剪切波微形变和快速衰减中实现对剪切波的超声电子信号高速精准捕捉测量,进一步得到清晰的生物力学参数分布图像,从而为疾病诊断提供依据。”郑海荣说。

  项目共获得知识产权56项,发表SCI国际期刊论文30余篇,相关各类系列产品近年累计销售3000余台。

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