灣區(qū)時訊 11月9日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院（以下簡稱“深圳先進(jìn)院”）聯(lián)合深圳皓影醫(yī)療科技有限公司、國家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心，成功研制出最高頻超高清雙頻血管內(nèi)超聲成像系統(tǒng)及介入導(dǎo)管。該系統(tǒng)已通過三類醫(yī)療器械型式檢驗(yàn)并成功完成在體大動物試驗(yàn)，現(xiàn)注冊臨床試驗(yàn)進(jìn)展順利，面世后將成為可應(yīng)用于人體的最高工作頻率的超高清超聲成像系統(tǒng)。

有望助力早期心血管疾病識別

據(jù)國家心血管病中心發(fā)布的《中國心血管健康與疾病報(bào)告2022》顯示，我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)3.3億，其中急性冠狀動脈綜合征是危害國民健康的重大疾病之一，其主要原因是動脈粥樣硬化易損斑塊破裂及形成繼發(fā)性血栓。

深圳先進(jìn)院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所（以下簡稱“醫(yī)工所”）所長助理馬騰研究員介紹，易損斑塊是指易于形成血栓或可能迅速發(fā)展成病變的不穩(wěn)定斑塊，該系統(tǒng)在未來獲批上市后，將成為首款超高清雙頻率血管內(nèi)超聲成像系統(tǒng)，也將是應(yīng)用于人體最高工作頻率的超聲系統(tǒng)，對易損斑塊特征的研究及早期識別，對臨床評估心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)及制定高?；颊叩闹委煵呗杂兄卮笠饬x。

血管內(nèi)超聲成像（IVUS）是目前受到國內(nèi)外臨床專家廣泛推薦的用于評估冠狀動脈粥樣硬化疾病的腔內(nèi)影像手段，被譽(yù)為冠狀動脈腔內(nèi)影像檢查新的“金標(biāo)準(zhǔn)”。IVUS系統(tǒng)概念在1969年被首次提出，最早用于研究動物的血管成像。1984年IVUS系統(tǒng)開始應(yīng)用于人類冠狀動脈成像，并取得了一定的成果。1996年IVUS系統(tǒng)達(dá)到20兆赫，2006年IVUS系統(tǒng)得到進(jìn)一步改進(jìn)和推廣，達(dá)到40兆赫，2017年，IVUS系統(tǒng)提升至60兆赫，此后再無技術(shù)性突破，分辨率始終受限，無法對易損斑塊進(jìn)行早期精準(zhǔn)識別，以及對支架放置策略進(jìn)行全面的評估指導(dǎo)。

性能參數(shù)最高 雙頻導(dǎo)管創(chuàng)新

針對這一重大疾病治療需求，2021年10月，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)院醫(yī)學(xué)影像團(tuán)隊(duì)擁有世界一流超聲全鏈條研發(fā)平臺，與深圳皓影醫(yī)療科技有限公司、國家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心組成聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，整合醫(yī)療器械行業(yè)資源，加速醫(yī)療器械領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，經(jīng)過多年的集中力量、協(xié)同攻關(guān)，成功推出了具有全球最高工作頻率的雙頻IVUS系統(tǒng)。

雙頻IVUS系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢有兩方面。一方面，針對傳統(tǒng)血管內(nèi)超聲圖像分辨率受工作頻率制約的技術(shù)壁壘，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用單晶壓電材料和全新?lián)Q能器匹配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，結(jié)合先進(jìn)的制備工藝攻克了超高頻超聲換能器這一核心部件制備的技術(shù)難點(diǎn)，成功研制了基于超高頻任意波形超聲收發(fā)電路系統(tǒng)。

深圳市人民醫(yī)院尹達(dá)主任表示，該系統(tǒng)中心頻率達(dá)到90兆赫，最高可達(dá)120兆赫，圖像分辨率提高了近1倍。將極大提高經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）手術(shù)中放置支架后的特征識別精度，改善PCI術(shù)后的治療效果。

另一方面，針對圖像分辨率和成像深度兩者不可兼得的物理現(xiàn)實(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合精密的封裝工藝和創(chuàng)新性的工程設(shè)計(jì)，在不改變導(dǎo)管尺寸的情況下，將兩種不同頻率的超聲換能器集成封裝在同一根導(dǎo)管的頭端，基于該導(dǎo)管的雙頻IVUS系統(tǒng)可通過一次采集，便能在同一位置同時獲取高分辨和大深度血管圖像。另外，該系統(tǒng)融合了先進(jìn)的人工智能算法，支持斑塊和支架的特征識別，以及基于血管內(nèi)超聲成像圖像的血流儲備分?jǐn)?shù)自動計(jì)算，僅通過一次血管內(nèi)超聲成像檢查，便可獲得組織形態(tài)學(xué)和功能學(xué)評估結(jié)果，極大地提升了PCI手術(shù)的效率。

“超聲探頭就好比具有****得攝像頭，我們原來單反相機(jī)或者手機(jī)長期只有一個攝像頭，拍攝時焦點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍比較局限。這次我們不僅通過技術(shù)革新提升了主攝像頭的清晰度，而且通過微型封裝技術(shù)的突破，在同等的空間內(nèi)增加了一枚新的攝像頭，類似于特寫及聚焦鏡頭，在臨床診療中對于病灶既能看得更全面，還能看得更精準(zhǔn)”。馬騰介紹。

最高頻率血管內(nèi)超聲成像系統(tǒng)亮相第25屆高交會

研究團(tuán)隊(duì)在測試系統(tǒng)

雙頻IVUS系統(tǒng)成功完成在體大動物試驗(yàn)

產(chǎn)學(xué)研用齊發(fā)力  全鏈條研發(fā)能力突出