勇攀科技高峰 點亮肺部“黑洞”
“醫療科技的發展需要一批人去做顛覆性、創新性的技術,擁有獨辟蹊徑的勇氣,能夠勇闖科學的無人區,才能在科技高峰上拿出中國的‘撒手鐧’,占領科技的製高點。”從(cong) “六塊地板磚”的實驗室到國際矚目的實驗室,從(cong) 一人作戰到百餘(yu) 人的團隊協助,中國科學院精密測量科學與(yu) 技術創新研究院院長周欣開展了數十年的探索。
2023年,該團隊成功研製出當前全球唯一獲批的可用於(yu) 氣體(ti) 成像的臨(lin) 床多核磁共振成像係統(以下簡稱“係統”),實現了肺部結構和功能的無侵入、無輻射檢測和定量、可視化評價(jia) ,為(wei) 肺部疾病的早期篩查和治療評估提供了新儀(yi) 器和新方法。
在傳(chuan) 統MRI(核磁共振成像)檢測中,人類的肺部影像猶如一個(ge) “黑洞”: 肺部是空腔組織,其水質子的密度不足以成像。
多年來,對“肺部黑洞”的“探照”成為(wei) 醫學界關(guan) 注的核心課題。如何進一步洞悉肺部微結構,對通氣與(yu) 氣血交換功能進行無損、定量、精準評估,是全球科學家要解決(jue) 的問題。
在這一場“肺部黑洞大作戰”中,2023年8月16日,由該團隊研發的創新醫療器械——人體(ti) 肺部多核磁共振成像係統獲國家藥品監督管理局批準上市。2024年1月30日,在湖北省十四屆人大二次會(hui) 議上,該成果被寫(xie) 入湖北省政府工作報告。
世界衛生組織下屬的國際癌症研究機構發布的最新報告顯示,2022年,全球新增癌症病例約2000萬(wan) 例,死亡病例約970萬(wan) 例,而這兩(liang) 項數據中肺癌占比最高。
“目前我國患有肺癌、慢阻肺、哮喘等患者基數大。”周欣介紹,肺功能早期損傷(shang) 檢測技術壁壘高,許多患者因發現患病過晚錯失了最佳治療時機,導致病情加重,威脅生命健康。
現在,在臨(lin) 床上,患者隻要吸一口“仙氣”,借助無放射性、無毒、可吸入的惰性氣體(ti) 氙作為(wei) 信號源,在該研究院自主研製的“醫用氙氣體(ti) 發生器”作用下,可將其磁共振信號增強5萬(wan) 倍以上,點亮肺部“黑洞”。“肺部氣體(ti) 成像讓醫生直觀看到了肺部通氣情況,把‘看不見’變成‘看得見’。”中國科學院精密測量科學與(yu) 技術創新研究院副研究員李海東(dong) 說。
“看得見”對醫生來說意義(yi) 重大。此前,在臨(lin) 床上醫生隻能通過CT觀察肺部結構,但無法準確判斷氣體(ti) 的流通情況。如今借助係統後,可以顯示不同區域肺部的通氣功能。以患者的臨(lin) 床診斷為(wei) 例,一些患者的上半部分肺無法實現通氣,而另一些患者則是下半部分肺出現了通氣缺失現象,那麽(me) 肺部的氣體(ti) 成像給肺減容手術提供了準確的“視野”。
係統持續升級後,不僅(jin) 實現了“看得見”,也能做到“看得好”。 團隊在超快肺部氣體(ti) 磁共振成像技術、人體(ti) 多核磁共振成像技術等方麵實現全麵突破,有效解決(jue) 了肺部檢測中氣體(ti) 磁共振信號太低而不能成像的重大難題。
在新冠康複者後遺症的追蹤與(yu) 判斷上,該係統也起著重要作用。醫院原是以白肺的體(ti) 積大小來設定出院標準,而係統則可以全麵發現病人在通氣功能是否存在缺失等問題,為(wei) 醫生診斷提供更全麵圖像。
李海東(dong) 打了一個(ge) 比方:10多年前,手機拍攝出來的照片會(hui) 出現像素點等情況,而如今手機照片已經能實現高清模式。此係統升級正是讓臨(lin) 床影像裏“肺部黑洞”看得更“高清”了。
目前裝備已應用至中國人民解放軍(jun) 總醫院、上海長征醫院、武漢同濟醫院等全國多家三甲醫院,累計完成新冠患者超3000人次的隨訪。
從(cong) 實驗室走向臨(lin) 床應用,這一路團隊走了5年多。李海東(dong) 回憶,在投入應用前,根據臨(lin) 床醫生的反饋,研究團隊需要不斷調整研究思路。這對於(yu) 科研工作者來說並非易事。在實驗室裏,科研目標瞄準的是如何實現技術的高精尖,但技術運用到了醫院,還需要考慮係統使用過程中的操作便捷性、患者使用的友好性等問題。
一係列人性化的技術改變應用在係統之中。此前患者需要依次吸入兩(liang) 袋氣體(ti) 後,進行成像檢查。但對於(yu) 無法長時間憋氣或者吸氣困難的患者來說,這兩(liang) 步存在著一定困難。後來,團隊優(you) 化了係統流程,患者隻需要吸一次“仙氣”,屏氣10秒鍾以內(nei) 就可以實現肺部的3D圖像的全部掃描。
“科學家要踏踏實實去積累,掌握核心技術,完成科學創新,從(cong) 而帶動整個(ge) 行業(ye) 變革,提升百姓的福祉。”如今,在周欣的團隊裏,成員平均年齡在36歲,覆蓋數、理、化、生物醫學、信息科學等不同學科方向,“一定要用心打造好年輕團隊,隻有年輕人不走尋常路,不拘一格做科研,才會(hui) 源源不斷產(chan) 生創新”。
這一項全球領先的技術對於(yu) 大部分患者來說還是“生麵孔”。周欣希望未來技術可以“加快步伐”,走進全國各地的醫院,成為(wei) 老百姓檢查單裏“看得懂”“用得上”的檢查指標,為(wei) 解決(jue) 肺部疾病診治難題提供“一雙慧眼”。
中青報·中青網記者 楊潔 來源:中國青年報
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