影像感应器影像分类学影像方式影像感觉椭圆形板弹簧影像分辨率影象分辨力影像感受影象分辨率影像分辨力科技创新是医学进步的持久动力。近年来,脑科学与类脑智能、干细胞与再生医学、人工智能、基因治疗等技术在疾病诊疗中显示出巨大潜力。与此同时,得益于前沿技术的发展和融入,针对众多疾病的诊疗手段和方案在不断提质提速、升级增效。
这些技术的应用,意味着什么?它们离普通人到底有多远?有了这些技术,人们的生命健康保障会发生哪些变化?从今天起,健康报推出“前沿访谈”专栏,邀请医学科研、临床领域的权威专家解密前沿技术,点评科研进展,揭示临床应用,预测健康未来。
中国工程院院士、中国听觉和视觉系统影像感知与解析领域带头人,长期从事生理病理信息探测感知技术及仪器的科学研究。他突破CT以泛用性为核心设计理念的禁锢,成功探索出“专而精”的国产CT高端化发展路径。他主持研制的全球首台分辨尺度达50微米的专用骨质CT仪器,解决了常规高端仪器骨质微小结构及隐匿病变“显不出”的国际性难题。
健康报:提到医学影像,很多人最先想到的是在体检或看病过程中拍X线片、做CT或磁共振检查等。作为这个领域的专家,您眼中的医学影像应该会有所不同吧?
王振常:从专业的角度,我们可能看得稍微多一点。我们还会关注医学影像的发展历程、核心指标、临床作用发挥、设备研发方向等。从19世纪末伦琴发现X射线,到后来医用X线机、CT、磁共振、多层螺旋CT、PET/CT、PET/MR等陆续研发成功并应用于临床,医学影像学的发展和设备升级不断推动着健康与疾病监测、研究能力的提升。
拿医学影像的核心指标——分辨尺度来说,当成像尺度在厘米、毫米级别,也就是用超声、CT、磁共振等影像设备时,诊断就随之定格在组织与器官水平;当用上超高分辨力CT、高场磁共振等影像设备时,成像尺度就到了微米级别,诊断水平就达到微结构水平,在关键领域有望实现更早诊断、更早干预甚至阻断疾病进展。
如果拿医学影像的另一个核心指标——信息维度来看的话,胸片、CT等是单维度成像,能获取的信息也相对单一。如果能从代谢、弹性、血流动力学等多维度获取组织器官的状态信息,甚至应用数字孪生等技术进行全方位综合成像信息评估,我们对健康状况的评估水平也会更高。
正因如此,我们还关注目前医学影像专业领域的一些关键问题尊龙a9旗舰厅。比如,设备的研发、国产化率、设备升级的方向和可行性尊龙a9旗舰厅。影像设备就跟手机一样,在不断更新换代,功能越来越多、越来越强。这些设备我们都会用吗?用了多少?影像的清晰度越来越高,能看到以前看不到的细节后,如何据此判断到底是正常还是异常?正常的话,有没有临床意义?异常的话,预后会怎么样?我们一直在关注这些变化,也在努力应对挑战。
健康报:您提到了设备研发,不如就以大家熟悉的CT为例聊聊。从20世纪70年代问世至今,CT机不断升级,接下来它的研发将主要聚焦在哪些方面?
一是安全性,要把辐射剂量降下来,辐射剂量越低越好尊龙a9旗舰厅。在形成清晰图像的基础上把剂量降下来,这是永恒的追求。
二是成像质量。这涉及光源、探测器等的升级,还有控制系统的芯片研发。现在的设备都非常大、重,小型化、轻量化也是非常重要的研发方向。
三是诊断效能。现在是通用有余而专用不足。举个例子,我之前在首都医科大学附属北京同仁医院工作。这是一家以眼科学、耳鼻咽喉科学见长的医院。我们在服务耳科疾病患者时就常常有无力感。
一方面,患者群体很大,我国耳鸣患者有2.2亿人,耳聋患者有1.1亿人,眩晕患者有0.64亿人。
另一方面,耳部病变小、位置深,普通CT很难发现。患者明明有症状,但影像设备却查不出来,检查结果要写上“未见异常”,这对于我们来说是很难受的。为了解决这个问题,我们跟高校的相关团队合作,最终研发出耳科专用的超高分辨力CT。相对于传统的通用型CT,这款CT分辨力提升了6倍,辐射剂量降低为原来的1/3,精细解剖结构的显示能力大幅提升,不但原来隐匿的征象、病变能找出来了,还拓宽了临床对疾病的认知,进而助力探索致病的机制。目前,这款CT已经获批上市,并在多家医院装机使用。
健康报:听起来真是令人兴奋。您能不能再帮我们梳理一下,我国科学家、本土企业当前在影像设备研发领域主要专注、布局在哪些方面?有哪些进展?患者能不能因此获益?
王振常:我们希望设备国产化、普及化。磁共振到目前为止还是以进口为主,仍不能够满足检查量的需求。如果国产设备的质量能有所保证,能推广到基层,对人们的健康评估是非常有益的。耗时长是磁共振检查一直面临的瓶颈。所以,国内的研发就围绕着成像时间下功夫。比如,在常规核磁下实现快速成像、高清甚至超高清成像。这就需要在超材料、人工智能算法等方面有突破、创新。国内有几个团队在努力做这些工作。
国内还很重视磁体研发。我国现在已经能够研制出超高场强磁体。另外,磁共振的使用需要液氦,但液氦目前还需要进口,这是个“卡脖子”问题。所以,大家也在加强基础研究,看怎么能少用甚至不用液氦。现在这方面也有了突破。
健康报:这样看来,影像设备的研发非常需要多学科多领域合作、共同发力,这就涉及一个现在非常热的词——医工融合。您在这方面起步很早,作为先行者,能给年轻的医学科研工作者分享一些经验吗?
王振常:真正的医工融合尊龙a9旗舰厅,相互之间必须有一定的了解。知识碰撞得有基础,希望有医学背景的年轻人到信息技术领域去深入了解,锻炼复合性思维。做信息研究方向的,一定要多了解临床需求,跟医生多交流,然后再用信息化的手段来解决医学问题。
另外,好的科技工作者一方面视野要开阔,好奇心要旺盛,兴趣要广泛,要撒得出去;另一方面,做研究的时候也要能收得回来,要专而精。
健康报:既然提到了医学影像设备研发,又讲到了医工融合,那能不能请您预测一下,接下来,医学影像设备的临床应用有望发生哪些变化?会给人们的疾病诊疗和健康生活带来哪些福音?
王振常:前面谈到的影像设备都获批上市、推广普及,随之而来的是,骨科疾病、耳科疾病等领域的诊疗水平有巨大的提升。接下来,还会有更多符合患者需求的升级的影像设备面世,逐渐替代进口设备,实现赶超和引领。
作为医学影像工作者,我希望大家更加重视主动健康,在查体、看病的过程中更好地利用影像设备,对自己的健康状况做出更精准的评估,实现疾病的早发现、早干预,拥有更加健康、有质量的生活。
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