一根外徑0.9微米的光聲/超聲一體化成像導(dǎo)管，插入被麻醉的活體兔腹主動脈位置，然后旋轉(zhuǎn)后撤。每一次后撤，導(dǎo)管末端的超聲換能器都發(fā)射數(shù)次脈沖激光和超聲波，根據(jù)斑塊表面和內(nèi)部吸收光聲和反射超聲信號的不同而獲得數(shù)組關(guān)于血管截面的數(shù)據(jù)，隨著導(dǎo)管的連續(xù)后撤，最終呈現(xiàn)出血管的三維立體成像結(jié)果。                       

這一幕近日發(fā)生在哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）檢測與控制研究中心。雖然已是暑假，但孫明健教授依然在和他的學(xué)生忙著開展活體兔腹主動脈血管內(nèi)的成像實驗。這是孫明健主持的“動脈粥樣硬化多模態(tài)精準(zhǔn)診療一體化技術(shù)研究及樣機研制”項目從仿體、離體到活體實驗的關(guān)鍵一步。

作為“十四五”國家重點研發(fā)計劃“診療裝備與生物醫(yī)用材料”的重點專項，該項目依托控制學(xué)科的技術(shù)優(yōu)勢，探索高端醫(yī)療裝備及健康工程領(lǐng)域的重大科學(xué)科技問題，攻克高性能醫(yī)療成像關(guān)鍵技術(shù)。項目組參與研制的醫(yī)學(xué)彩色超聲系統(tǒng)曾在“中國空間站天和核心艙”（神舟十二號、十三號）使用，是首臺入駐天和空間站的國產(chǎn)自主品牌醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。

心血管疾病是危害人類生命健康的首要死因，其中約50%源于動脈粥樣硬化。孫明健介紹，目前臨床診斷多依靠超聲心動圖、放射性核素心肌顯像、選擇性冠狀動脈造影和冠狀動脈血管鏡等單一的成像工具，不能全面獲取動脈粥樣斑塊的完整信息；支架植入治療作為當(dāng)前最主要的治療手段，存在再狹窄的難題；而近年新出現(xiàn)的熱物理消融技術(shù)能起到一定程度的斑塊減容效果，但尚不能實現(xiàn)斑塊的立體定位、靶向、適形消融。

“我們的目的就是實現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊多維度信息同步獲取和精準(zhǔn)治療，讓醫(yī)生‘看’得見斑塊的大小，‘摸’得到斑塊的溫度，初步判斷出斑塊的性質(zhì)，將治療過程中的‘盲打’變得精準(zhǔn)可見，最終突破‘卡脖子’關(guān)鍵技術(shù)，研制出診療一體化醫(yī)療裝備。”孫明健說。

“根據(jù)項目進度要求，這個暑期我們要開發(fā)光/聲/溫多模態(tài)成像技術(shù)，進行血管斑塊精準(zhǔn)診療一體化系統(tǒng)以及微型介入導(dǎo)管的設(shè)計、裝配與測試，并開展動物離體及活體實驗驗證。”馬一鳴說。

已經(jīng)取得留校資格的馬一鳴將跟隨孫明健教授繼續(xù)開展光聲成像技術(shù)的研究。“學(xué)校出臺了吸引優(yōu)秀博士研究生和博士后的一系列政策，希望有更多的同學(xué)有機會投入‘醫(yī)工結(jié)合’方向，一起為了突破該領(lǐng)域‘卡脖子’技術(shù)而奮斗。”（中國教育報-中國教育新聞網(wǎng) 記者 魏海政 通訊員 張玉芹）