湖北日报全媒记者 田佩雯
全球首个肺部气体磁共振成像装备，全方位洞见肺腑；单床位扫描仅需20秒，全数字PET开创全球第一；“汉产”脑机接口产品通道数65000余个，是国外先进同类型产品的20倍……
10月22日上午，世界光谷高端医疗装备创新大会在武汉开幕。作为2023东湖论坛的平行论坛之一，大会聚焦超高密度侵入式脑机接口、生物医学成像、智能传感器、医疗机器人、先进诊疗系统、生物医用材料等领域，集中展示了一批领先的技术成果和创新产品，院士专家齐聚一堂，共同探讨医工交叉融合、医疗装备创新的发展之道。
全球首个肺部气体磁共振成像装备“点亮”肺部角角落落
“穿上这件‘小马甲’，吸入特制的氙气体，屏气3到5秒钟，肺部的角角落落就能立刻被‘点亮’。”论坛上，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院院长周欣介绍，由他领衔研制的人体肺部气体磁共振成像装备突破多项关键核心技术，核心指标国际领先，实现了高端医疗装备的自主可控，将为肺病患者的早诊断和早治疗作出重要贡献。
周欣说，肺部常规的影像学检测手段包括胸透、CT和PET等技术，但这些技术有一定的缺陷。磁共振成像技术是一种对人体无损、无电离辐射的检测手段，通过人体中水质子的信号，可以对人体大部分组织和器官的结构和功能成像。但因肺部是空腔组织，其水质子的密度比正常组织低约1000倍，无法实现肺部空腔气体的成像，因此，肺部也被称作临床磁共振成像中的“黑洞”。
为了解决这一难题，周欣带领团队在超极化气体的制备、肺部气体快速磁共振成像和重建、常规临床磁共振成像装备兼容等技术方面取得了一系列重大技术突破——核心装置之一“医用氙气体发生器”获批二类医疗器械注册证，成为全球首个获批的该类产品；人体肺部气体多核磁共振成像系统已获国家三类医疗器械注册证，这是当前全球首台获批、可用于气体成像的临床多核磁共振成像系统，解决了临床无创、无辐射精准检测肺部疾病的难题。
全数字PET开创分子影像新未来
PET，即正电子发射断层成像仪，是精准医学的重要设备，主要用于肿瘤、心脑血管疾病等病理诊断，与CT、核磁并称医学影像“三大件”。长期以来，由于技术门槛极高，PET研发一直被西方跨国巨头垄断，成为我国医疗健康领域的瓶颈之一。从2001年起，华中科技大学教授谢庆国团队走出一条全新的技术路线，解决了PET信号源头的数字化国际难题，实现了全球数字PET研发领域的原创与领先。
“单床位扫描时间只需要20秒，我们是全球第一。”谢庆国介绍，全数字PET基于国际原创MVT采样理论，开辟和引领了PET成像的新方向，形成了当前唯一具备“精确采样”和“全数字处理”两大优势的数字PET技术体系。数字PET集源头创新、产品成熟、全链自主可控三大优势于一体，未来将全力投入到恶性肿瘤、神经系统疾病、心血管系统疾病等重大疾病的早期诊断和精准治疗。
团队转化了临床全数字PET、脑部专用PET、头盔PET、质子刀PET等多款全数字PET医疗器械产品，覆盖肿瘤诊断、全身体检、心脏动态和大脑的应用。“全数字PET有着精确采样、全数字处理的特点，高性能、模块化、宽应用的优势，通过精确采样+先进算法+开放设计，未来将创造无限可能。”谢庆国说。
深入医工融合攻克关键核心技术难题
生物3D打印是生物制造领域的一项重要技术，通过将细胞、生物材料或生长因子组装成生物墨水，来制造复杂的生物结构。中国工程院院士、浙江大学工学部主任杨华勇阐述了不同生物制造工艺的成形机理，通过研发高精度多喷头生物打印系统、开发多种高性能生物墨水，实现了基于载细胞生物墨水的多工艺多材料的协同打印工艺，从而为复杂异质组织器官的体外构建提供了科学基础及技术方案。
“仅仅是一个血管就对工艺和材料提出不同的要求。比如软组织内部的主血管和毛细血管要如何生长、如何适应，打印的工艺如何做小做细，这都需要我们沉下心来做基础研究。”杨华勇说。
“在这个不到指甲盖大小的‘小片片’上，有着65000个通道，能够从事人脑思维、记忆和语言等研究。”武汉衷华脑机融合科技发展有限公司董事长黄立介绍，团队独立自主研发了双向神经信号测量与调控芯片，创造性地提出了CMOS电路与微电极结合的神经信号就地处理技术。微针具有高可靠、高稳定的机械与电气特性，能够广泛用于神经信号记录与神经元刺激，同时提供多种电极规格选择，最大通道数可达65536，并且6.5万级通道微针可一次植入。
“对比国际先进的马斯克的Neuralink脑机接口系统产品，我们的最大通道数可达65536，是Neuralink产品的3072通道的20倍。”黄立说。
中国工程院院士、华中科技大学校长尤政表示，华科大将助力解决医工交叉“0到1”原始创新问题和“卡脖子”关键核心技术难题，深入实施医工交叉融合，打造医疗装备产业的教育、科技、人才高地；加快建设华科大国际医学中心，助力打造湖北省光谷国际医学创新中心的核心承载区和创新高地引擎，促进高端医疗装备产业迈向国际一流。
