地区：上海市 宝山区
关键词：中国科学院深圳先进技术研究院;深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司;深圳市计量质量检测研究院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004593
成果描述：
| 医学超声成像是医学临床应用最广泛的影像诊断技术之一。超声造影成像利用造影剂（微泡）增强血流信号从而大幅提高医学超声的功能成像诊断能力，对于心血管和肿瘤疾病的临床精确诊断具有重大价值，被誉为超声成像的“第三次技术革命”。造影成像作为高端彩超的核心技术一直被国外医疗设备巨头垄断，也是制约中国高端彩超设备产品竞争力提升的主要瓶颈。突破超声造影成像技术的关键是如何基于超声微泡实现高清晰的造影成像、多维度血流动力学定量成像乃至细胞水平的靶向成像。在国家自然科学基金和国家973计划与科技支撑计划等支持下，该项目针对高端彩超中核心的造影剂微泡高灵敏探测与成像的技术瓶颈，发明了超声造影微泡非线性声谱预测方法和非线性宽频超声信号激励与高灵敏检测方法，研制了非线性超声造影成像技术与设备，实现了医学临床推广和应用。主要发明点如下：提出了超声造影微泡的宽频非线性声谱的表征方法，发明了超声微泡高灵敏非线性声信号检测技术和高信噪比超声造影成像技术与设备。提出了不同尺寸微泡在超声激励下的非线性声散射信号特征预测方法，发明了单分散匀尺寸微泡的制备方法以及低频发射激励宽频接收的非线性声信号激发调控与非线性造影成像方法，解决了超声造影成像技术中组织对比度和造影时间相互制约的瓶颈问题，成功用于高端造影彩超产品，实现了高对比度高灵敏（组织信噪比比线性基波成像提高达34dB)和长造影时间（有效造影时间达5分钟），带来了心血管和腹部肿瘤等疾病超声造影成像诊断能力的突破。利用微泡动态示踪，发明了超声微泡多维度矢量血流流场成像新技术，突破了传统彩超的血流测量局限。基于低剂量微泡血流示踪和高帧速超声微泡图像，发明了二维血流场速度矢量和剪切力成像的新技术，突破了传统多普勒彩超对于血流测量的角度依赖和低速不敏感的瓶颈。利用微泡靶向粘附，发明了超声靶向微泡非线性分子影像方法，实现了细胞水平的超声成像能力。发明了阳离子微泡等靶向微泡的制备方法和靶向粘附及敏锐探测方法，实现了基于靶向微泡的非线性超声分子影像新方法，并将其应用于心血管系统和肿瘤组织的超声分子成像和诊疗融合。项目获得授权发明专利7项，并在Ultrasound Med Biol、J Acoust Soc Am、IEEE Transactions UFFC等生物医学超声等领域内权威期刊上发表论文21篇，被国内外广泛引用。项目负责人曾受到国家杰出青年基金资助，并荣获2014年度“陈嘉庚青年科学奖”。超声造影微泡非线性成像和多维血流成像等方法用于科研和临床，形成了重要的医学价值和行业影响。非线性微泡造影成像新技术应用使得国产高端彩超产品大幅提高了国内外市场竞争力，近3年累积产生利润逾2.12亿元。项目核心技术曾获得2014年度深圳市技术发明一等奖。 |
