第72章 李教授的指点,高端医疗器械!(1 / 1)

丁敏是神舟医学实验室的一名女研究员。

她有着极其辉煌的履历。

入职神舟医学实验室之前。

丁敏是燕京航空航天大学仪器科学与光电工程学院的教授、博士生导师。

同时她也是国家高层次人才,先后主持国家重点研发计划、国家自然基金、装备预研基金重点项目、燕京自然基金等十余项国家和省部级课题,主要研究方向为量子精密测量及医疗应用。

今年2月份。

丁敏被高薪聘请,担任神舟医学实验室名下的“神舟医疗器械研发实验室”副主任。

她的攻关方向,是基于原子磁力计的新型多通道脑磁图系统设备。

脑磁图设备,可以通过探测大脑神经活动产生的颅外微弱的磁信号,反映神经活动发生的位置和时间过程。

与其他脑成像技术相比。

脑磁图设备,能观测到功能磁共振成像无法获得的脑功能实时动态过程,空间定位精度显著高于脑电设备(EEG),且安全、无创,有助于脑科学研究和临床医学。

在癫痫病灶的定位、术前语言功能区定位等领域。

脑磁图也具有重要作用。

传统脑磁图设备基于超导量子干涉仪,需在超低温下运行,购置和运行成本高昂,且探头位置固定并距头皮较远,适应性差。

基于原子磁力计的脑磁图系统是近年来的新技术,可在常温下工作,探头可紧贴头皮,具备建设/运行成本低、高灵敏度和高适应性的优势,有望提高脑磁图普及率并拓展到更多的研究和临床领域。不过……

新型脑磁图系统设备,研发之路难点重重。

科研受阻之际。

神舟医学实验室创始人李舟教授,来到神舟医疗器械研发实验室内,询问新型脑磁图系统设备的研发进度。

面对自己的偶像兼医药界第一人。

丁敏自然一五一十的,把科研难关如实说出。

按照她的设想。

李舟教授应该会勉励团队一番,让所有科研人员再接再厉。

没曾想……

李舟教授待在实验室不走了!

没错!

忙碌万分的李舟教授,选择待在实验室里,和团队众人一起攻关研发新型脑磁图系统设备。当然,术业有专攻。

李舟教授对机械工程、子工程、软件工程、质量体系、仪器设计领域,不是很擅长。

可是他懂医学!

他懂医生需要什么医疗器械。

他懂患者需要什么医疗器械。

他懂医学影像诊断这个领域。

他懂脑疾病诊断与研究领域的思路。

李舟的意见,时时刻刻回荡在丁敏等人的耳边。

“医学界常用的脑功能成像办法,大多通过含氧量变化或者代谢变化进行判断,都是对大脑神经元的间接测量。”

“脑磁是对大脑放电活动的直接测量,可以精准地实现大脑功能性成像。”

“脑磁信号怎么来的?它来自大脑皮层中作为主要投射神经元的锥体细胞,当大脑产生意识活动时,锥体细胞将发生微弱的电流变化从而产生脑磁信号!”

“说一下我的想法啊,你们看看对不对?”

“脑磁图设备的关键,在于如何准确收集到微弱的脑磁信号。”

“脑磁信号在颅外的强度仅在10-100fT量级,约为地球磁场的十亿分之一,十分微弱因而难以探测。”“故而想要测量微弱的脑磁信号,需要特别灵敏的小型化传感器!”

“脑部磁场测量,还需要很多通道同时进行,这意味着传感器与传感器之间也会互相影响,产生串扰,从而影响脑磁信号测量准确度。”

“此外,脑磁测量对场地及环境要求较高,需要搭建磁屏蔽系统隔绝外部磁场。”

“磁场屏蔽方面,你们可以用集成式的屏蔽仓和动态磁场追踪系统,试试能不能高效能的主被动磁场屏蔽?”

“传感器阵列方面,你们可以让传感器距离大脑更近,试试能否实现更高的探测信噪比和定位精度?”在李舟的指点下。

众人齐心协力。

神舟医疗器械研发实验室的机械工程师、电子工程师、软件工程师、质量体系工程师、仪器设计师等团队成员,攻克种种难关,顺利研发成新型脑磁图系统设备一256通道无液氦脑磁图仪!

这台新设备,外观酷似核磁共振设备,是全球通道最多的无液氦脑磁图仪。

它可以实时精准探测大脑神经元活动产生的极微弱磁场,适用于癫痫诊断与病灶定位、脑功能区定位及评估、神经调控靶点定位与效果评估、认知障碍评估、精神障碍评估、脑发育评估等多个场景。换言之,医生可以通过脑磁图,更准备的捕捉到大脑活动的瞬间变换,为脑部疾病的诊断和治疗,提供更可靠的数据支撑。

256通道无液氦脑磁图仪,利用了高灵敏度传感器,其传感器阵列被集成在一个类似头盔的结构中。检测时,患者只需平躺进入设备,头部置于头盔内,头盔内含有256个高精度原子磁力计传感器,能够实时、非接触式地捕捉大脑内部的自然磁变化。

与传统的脑梗、出血等结构性检查不同。

256通道无液氦脑磁图仪,在于识别大脑异常放电,尤其适用于癫痫等功能性神经疾病的定位诊断。其最大优势在于,能够精准定位异常放电的源头,为癫痫手术提供清晰可靠的空间信息。

此外,该技术也能为脑肿瘤手术提供关键支持。

除了临床应用。

该设备还能应用于科研与心理行为研究。

例如:研究人在“高兴”与“悲伤”等不同情绪状态下的决策行为。

例如:探索抑郁症患者大脑功能异常的生理机制。

例如:在儿科精神与心理障碍研究中,观察厌学、注意力缺陷、社交障碍等问题的脑功能表现。总而言之。

256通道无液氦脑磁图仪的出现,标志着夏国在无液氦脑磁图仪领域的研发及应用,已经站在世界最前沿!

接下来。

丁敏会联系金陵鼓楼医院,用256通道无液氦脑磁图仪,开展大规模临床试验。

如果临床试验没问题。

那今后各大医院内,便会出现256通道无液氦脑磁图仪的身影。

从而推动夏国医学影像事业的发展。

真正意义上,造福广大夏国病患。

与此同时。

神舟医疗器械研发实验室的另一个研发团队内。

一台刚刚研发出的相控阵T,显得格外抢眼。

该高端医疗设备,是全球首台相控阵CT,亦是全球CT技术发展史上一次革命性飞跃的里程碑!在CT影像设备领域。

相控阵CT技术,属于“新物种”,能够颠覆传统CT技术原理。

传统CT设备的框架是机械旋转,扫描架围绕人体进行高速旋转,但是高速旋转时会产生巨大的离心力,依据现有材料学和工程学,传统螺旋CT性能已达到物理极限。

而相控阵CT光学旋转模式是对传统机械旋转模式的颠覆!

其扫描架内部采用“探测器阵列群”与“扫描射线源阵列群”组合的双环结构设计。

24个球管均匀排列在外周形成射线源环,64个光子流探测器则位于内周形成探测器环。射线源环在精确的曝光控制时序下轮流发射X射线,由对应的探测器接收。

通过精密时序脉冲曝光替代机械旋转结构,成功突破制约CT扫描速度的物理限制。

临床应用方面。

相控阵CT可以为人体拍摄一张超高清医学影像,像素可以由原来传统CT拍摄像素的512×512提升到3072×3072。

相较传统螺旋CT。

相控阵CT,实现空间分辨率提升64倍、时间分辨率提升3倍、单次扫描信息量提升144倍的突破!举个简单的例子。

使用相控阵cT,可以帮助医生们观察到2毫米以下的肺结节,精准辨别肺部结节良性还是恶性,同时为患者规避了因不必要手术导致的过度医疗。

更确切的说。

从传统CT到相控阵CT,相当于从普通望远镜升级到哈勃太空望远镜!

研发人员欣喜之余,都非常感谢李舟教授。

李舟教授这段时间,一直来询问是否需要帮助。

研发人员们没有见外,如实说出自己遇到的科研难关。

了解情况后。

李舟教授用自己的医学知识,来帮助研发人员解决科研难点。

而在研发高压发生器、球管、光子流探测器等核心部件,需要大量研发资金时,李舟教授立刻让财务拨款。

最终,相控阵CT应运而生!

从今往后,夏国在高端CT装备领域,实现全面自主可控,完成了从技术追随者到领跑者的历史性跨越!同一时间。

神舟医疗器械研发实验室的许多研发团队,都得到了李舟教授的指点。

霎时间,一台台新式医疗设备,新鲜出炉。

研发进度显示。

全球首台5.0T核磁共振仪,研发成功!

全球首台8cm宽体光子计数CT,研发成功!

全球首台无液氦超导磁共振设备,研发成功!

全球首台肺部气体磁共振成像系统,研发成功!

全球首台一体化环形CT直线加速器,研发成功!

全球首个地面移动式术中磁共振系统,研发成功!

一台台新式医疗设备问世,让所有研发人员喜笑颜开。

按照这个进度发展下去。

用不了多久。

夏国就能在医疗器械领域,站上世界之巅!

当然……

研发人员们,心里非常清楚。

他们科研进度之所以这么快,有多方面因素。

一方面是科研团队给力,每个人都是业界精英。

一方面是实验室不计成本的资金投入,疯狂砸钱。

一方面是神舟一号超级计算机的辅助,有如虎添翼的感觉。

当然,最主要的因素,还是李舟教授的屡次指点。

李舟教授在医学领域的造诣,早已经达到出神入化的水平。

他的一句指点。

甚至比科研人员,一个月的埋头苦干,都要来的有用!