陈亚珠院士团队超声治疗系列产品获中国工博会创新奖[图]
为期5天的第十八届中国国际工业博览会于2016年11月1日在上海国家会展中心正式拉开帷幕。上海交大生物医学工程学院陈亚珠院士团队“超导磁共振引导的相控聚焦超声”系列产品代表交大亮相本届工博会，该项目经过专家评审及答辩等环节，最终获得本届工博会创新奖。
在超导磁共振的引导下将超声波能量从体外以“无创”的方式精确汇聚于肿瘤等病灶部位，使瘤体温度迅速提升至65℃以上，利用高温“烧死”肿瘤组织。整个治疗过程中，病人不用开刀，医生通过磁共振图像，就可以精确观测到瘤体的温度变化和毁损情况，从而达到精准治疗的目的。该项“可视化”的超声治疗技术，有效地提高了超声治疗的安全性和疗效，将给广大肿瘤患者带来福音。
MRI-PHIFU 治疗系统
目前我国正在逐步迈入老龄化社会，并且随着环境和人们生活习惯等因素的改变，肿瘤、心脑血管和神经系统疾病的发病率居高不下。病人迫切需要通过更多的微创和无创的治疗理念和治疗方法，尽量减轻治疗过程中的痛苦和治疗后可能的并发症，利于术后恢复，提高疗效。超声治疗便是重要的“无创”治疗方法之一。超声技术在医学上有广泛的应用，人们通常比较熟悉B超和多普勒超声等超声医学影像检查，而对超声的治疗功能知之甚少。其实，将特定频率和能量的超声波以“无创”的方式传导至人体内部，利用其热效应、机械效应、空化效应等生物效应，可以完成对肿瘤、神经系统等多种疾病的治疗。聚焦超声治疗技术就是基于这些物理现象而发展出的一种新型治疗手段。不同于常规手术，聚焦超声治疗技术不需要切开皮肤，超声能量就可以从体外穿过完整的皮肤和软组织达到靶区。利用类似透镜的原理将穿过人体组织的超声能量聚焦在肿瘤内，聚焦后的高超声能量会使该处组织温度快速升高至65℃以上，产生凝固性坏死，从而杀死肿瘤细胞，但是对超声穿透的其他组织不会造成损伤。另外，由于超声没有电离辐射，不会像放疗和化疗一样对病人身体产生严重的副作用。因此该技术被誉为“绿色”、“无创”的治疗技术。
融合创新，突破超声治疗技术瓶颈
超声治疗技术的发展并非一帆风顺。如何精准地将超声能量施加于病灶靶点？如何准确快速地感知在超声作用下人体内部组织的变化，实现治疗过程的可视化？如何使超声能量穿透对声传播影响较大的骨骼，对肋骨及颅骨遮挡的病灶进行治疗？这些难题都制约了超声治疗技术的发展和临床推广。为此，国际超声治疗领域的科学家们开展了大量技术和临床研究，试图攻克这些难题。以上海交通大学陈亚珠院士领衔的科研团队，针对上述难题，经过近20年的不断的探索和自主创新，提出了具有国际前沿水平的新一代的利用超导核磁共振引导的相控聚焦超声治疗融合技术。
新型多阵元相控聚焦超声技术是基于相控阵雷达的原理，通过对超声激励信号进行优化，可以灵活、精准的调整超声聚焦位置，实现焦点的快速移动和转换。从而能够根据治疗区域的实际情况，修正病人个体差异带来的影响，完成快速、适形、多模式的治疗。多阵元相控聚焦超声技术的另一大优势在于可以通过关闭部分超声阵元，使高能量声束回避肋骨和重要器官，防止产生损伤。多阵元相控聚焦超声技术还可以通过电子相位调控补偿方法，校正颅骨对超声声束传播产生的影响，解决超声经颅传播后散焦的难题，用于神经系统疾病、血脑屏障打开和脑胶质瘤等实体肿瘤的消融，极大的拓宽了聚焦超声的临床应用领域。
超导核磁共振与相控聚焦超声都是新型的高端医学技术。为何要将超导核磁共振与治疗超声技术进行融合？首先，超导磁共振技术能够无损的探测到包括温度信息在内的人体组织内部的多种信息参数。将两项高端技术融合，能够充分发挥各自技术优势，实现术前治疗靶区的精确立体定位、术中靶区温度的精确监控和术后疗效的实时评估，解决了制约超声治疗技术发展的一系列难题，实现了医生对整个治疗过程的“可视化”控制，是超声治疗技术的一次重大创新。上海交通大学陈亚珠院士团队经过多年的研究工作，很好地解决了强磁强电的电磁兼容性等难题，在国内率先实现了这一融合创新，打造了以精确定位、实时精准测温和闭环能量控制的“可视化”诊治一体化技术，大大提升了超声治疗的安全性与疗效，是符合新时代需求的“无创”精准医疗。
新技术产业化，造福病患
陈亚珠院士是我国的生物医学工程专家，继上世纪80年代成功研制出液电冲击波体外肾结石碎石机以来，她又带领团队瞄准了“无创”超声治疗的世界最新前沿技术，历经上千次的离体器官和动物实验，努力攻克超声治疗领域的一系列重要技术难题，并积极推进该先进技术的产业化。在沈国峰特别研究员的带领下，十余位已经毕业的交大博士和硕士组成创新技术团队，将生物医学工程学院陈亚珠院士团队先进科研成果进行产业转化，同时，该项目获得了学院“高原高峰计划”产业化重点项目的支持。目前，技术团队已经成功研制出超导核磁共振引导的相控聚焦超声乳腺肿瘤、子宫肌瘤以及晚期转移骨肿瘤疼痛缓解的治疗设备样机，并正在开展临床研究，有望在2017年完成全部临床工作并申请CFDA。该设备是具有完全自主知识产权的中国“智”造高端医疗设备。目前，创新团队正在加紧研制用于治疗特发性震颤、癫痫、脑肿瘤、前列腺癌和前列腺增生、肝癌的系列“无创”超声治疗产品，预计2016年底开始医疗设备检测。