中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院鄭海榮團(tuán)隊(duì)完成的“超聲剪切波彈性成像關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，創(chuàng)建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超聲彈性成像關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用體系，突破了傳統(tǒng)B超檢測(cè)的瓶頸，極大提高了肝硬化和乳腺癌早期診斷的準(zhǔn)確率，避免過(guò)度穿刺。日前，該成果獲得2017年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 

  超聲剪切波彈性成像利用超聲波獨(dú)特的力學(xué)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體組織生物力學(xué)參數(shù)的無(wú)創(chuàng)定量測(cè)量，被國(guó)際上譽(yù)為“第四代超聲成像新技術(shù)”。自2008年以來(lái)，鄭海榮團(tuán)隊(duì)與深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司、深圳市一體醫(yī)療公司聯(lián)合攻關(guān)，將相關(guān)技術(shù)分別發(fā)展成為新型彈性彩超和超聲肝硬化檢測(cè)儀系列產(chǎn)品，并通過(guò)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)10年協(xié)同技術(shù)鏈條創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，建立了面向中國(guó)人特征的肝硬化早期診斷標(biāo)準(zhǔn)和量化分級(jí)體系，以及結(jié)合病變組織和其浸潤(rùn)邊界硬度信息的乳腺癌判別體系，診斷準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。 

  鄭海榮介紹，傳統(tǒng)B超成像檢測(cè)肝硬化的敏感性差，檢測(cè)乳腺癌的特異性不足，準(zhǔn)確率只有50%～60%。而超聲彈性成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了定量測(cè)量人體組織的生物力學(xué)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)與病變進(jìn)程關(guān)聯(lián)密切。 

  團(tuán)隊(duì)一方面創(chuàng)建了基于時(shí)域有限差分法結(jié)合動(dòng)量張量理論的生物組織受聲輻射力精準(zhǔn)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲輻射力誘導(dǎo)剪切波的精準(zhǔn)控制，提出了高靈敏度的組織微小位移估計(jì)算法和高可靠性的剪切波速度測(cè)量方法，為設(shè)備研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)和核心技術(shù)支持。另一方面突破了“聲輻射力—成像”雙模探頭等剪切波超聲彈性成像專用核心部件，研制了基于外源式和內(nèi)源式剪切波的超聲彈性成像系統(tǒng)。 

  “項(xiàng)目的難點(diǎn)一在于如何實(shí)現(xiàn)超聲波縱波調(diào)制在生物組織內(nèi)形成剪切波，我們利用超聲陣列換能器形成強(qiáng)梯度聲場(chǎng)，產(chǎn)生局域強(qiáng)輻射力從而誘發(fā)生物組織的震動(dòng)剪切波。難點(diǎn)二在于如何在生物組織內(nèi)微米級(jí)剪切波微形變和快速衰減中實(shí)現(xiàn)對(duì)剪切波的超聲電子信號(hào)高速精準(zhǔn)捕捉測(cè)量，進(jìn)一步得到清晰的生物力學(xué)參數(shù)分布圖像，從而為疾病診斷提供依據(jù)。”鄭海榮說(shuō)。 

  項(xiàng)目共獲得知識(shí)產(chǎn)權(quán)56項(xiàng)，發(fā)表SCI國(guó)際期刊論文30余篇，相關(guān)各類系列產(chǎn)品近年累計(jì)銷售3000余臺(tái)。