我国在超声医学领域唯一的
国家重点实验室
聚焦超声
让体外无创治疗体内疾病成为现实
面向需求和未来
超声在医学领域的运用
还有怎样的可能
《重庆专访》本期对话
重庆医科大学生物医学工程学院教授博士生导师
超声医学工程国家重点实验室主任王智彪
超声医学工程国家重点实验室,坐落于重庆医科大学。2020年3月,科技部和重庆市政府联合发文批准省部共建,是我国在超声医学领域唯一的国家重点实验室。
超声医学工程国家重点实验室主任王智彪:产学研用,我们现在600多号人。
重庆电视台主持人邴吉:超声医学工程国家实验室,它聚焦的是哪些领域?
王智彪:主要的是肿瘤,从良性到恶性,而我是妇产科医生,在我刚刚当医生的时候,子宫肌瘤,因为是我们妇科第一瘤,发病最高的,那么我们都是用手术,就把它切了。我的一个患者几年以后来看我,后来我看她状况不好,我就问她,她说我睡不着觉,后来也离婚了,于是我在反省,我成功吗?我切了它,也许给她带来了新的痛苦。
王智彪找到的解决问题的钥匙,是“聚焦超声”。他带领团队在全球率先突破聚焦超声消融手术治疗肿瘤的关键核心技术,并研制出了中国首台完全自主知识产权的大型医疗设备——海扶刀聚焦超声肿瘤治疗系统。
王智彪:1999年我们拿证的时候,国家药监局是这样说的,这是中国原创的,这个世界上没有的产品,2020年正式被国家博物馆收藏。
王智彪:这是我们一个(海扶刀)综合机,中间薄薄的这一层,就是显像装置,它是扇扫面。
邴吉:这是关键的?
王智彪:不,这个是已有的,我们只是把它组合起来了,这个黄色,这就是我们的关键的,就聚焦,太阳镜一样,(把超声波)聚焦到焦点。摸一下,烫的,熔点216度,穿过我的手,聚焦在这个点,立马破坏,而我的手略微有一点震动感。
邴吉:把聚焦超声用在肿瘤治疗上是怎么实现的?
王智彪:从传统的柳叶刀开始,我们切除肿瘤,刀尖是不是很锋利,海扶刀,实际上它就是先做一把刀尖,这个刀尖就是我们聚焦的焦点,传统的刀尖是机械效应,把它切割掉,而我们这个切割是热效应。
邴吉:但它这个肿瘤是在体内,高温也好,高能也好,到体内去伤害病灶,但是表面人体又不受损害,是因为什么?
王智彪:非常关键的就是在焦点外两个毫米,温度基本上就接近正常,所以它破坏的有风险的就在两个毫米以内。
邴吉:传统手术更可视,而且在现场可能会处理一些突发事件,而我们的这种聚焦超声的方式可能没有那么直观,有存在这些问题吗?
王智彪:存在,过去我当大夫,80年代初,我们诊断,不要说治疗,诊断就是打开肚子诊断,就是剖腹探查,后来诞生了腔镜,打个洞看,再后面,B超、CT,磁共振,PET等等问世以后,体外对体内诊断出来了,而治疗科学,今天我们开大刀是要打开来看到开刀,然后腔镜是要打洞,镜子在里面看着开刀,我们用超声治疗也是用超声来看,我们发现超声这个图像它有非常大的问题,就是二维解剖图像不好,它的分辨率不够,但是它比其它好的是实时性很好,你当时看到的就是当下的状态,所以我们就开始研究把核磁的图像和超声的图像融合起来,下一步我们可能把CT、PET都融合起来,因为这些技术是现成的。
2017年,团队基于2411例子宫肌瘤患者术后6个月和12个月的随访数据和对比研究,在英国皇家妇产科杂志上发表论文,认为海扶刀跟子宫全切术、子宫肌瘤剔除术相比,短期疗效更优,长期生活质量类似,但副反应远小于后两者。
邴吉:刚才您提到30多万患者受益,主要是哪些类别的肿瘤患者?
王智彪:最多的是子宫肌瘤,然后乳腺疾病、乳腺肿瘤,然后肝癌、胰腺癌、全身的软组织肿瘤、骨肿瘤等等。运用在非肿瘤性疾病,我们是数百万患者受益,比如说对HPV的治疗,对过敏性鼻炎的治疗,都是用的聚焦超声。
里面也是有一个,超声波的这样发射的小的换能器,我们通过这里去设置它的一个小的剂量,然后作用于我们的鼻腔里面黏膜,然后进行这样一个治疗,超声的剂量比较小。
邴吉:我国现在聚焦超声治疗系统,在全世界在全球大概处于一个什么位置?
王智彪:应该这样说我们就代表了这个领域,第一台出口是到了英国牛津大学2002年,现在已经29个国家和地区。
王智彪:国家工信部给了我们400万,从这儿开始研究远程,完全是大数据传输,我们现在已经联网了,包括韩国,包括宝岛台湾,还有我们的香港,大概已经有200多家医院。这些医院他们只要做手术,就自然地传播过来,我们这边坐着有经验的医生,做什么?看着。就像我们传统开刀,上级医生看着下级医生开刀。红色就工作(正在治疗),绿色就是间隙期。所以这些都完全参数,全部数据化。
王智彪:像太阳镜透镜一样,我们叫形部聚焦,那么这种聚焦,我们可以说把它用到了极限,但是我觉得临床医学的需求,我们还远远不够,所以我们要从最基础的物理,声学物理上去考虑,能不能有可能是球形聚焦,四面都发射。于是我们启动了国家基金委的一个大项目的申报,专门研究球形聚焦的,这个聚焦,就产生的是一个大科学仪器装置。
王智彪:下一步怎么发展?我们已经提出一个概念,叫数字化解剖。如果我影像做到断层,1毫米一张图的时候,现在是5毫米,做到每1毫米一张图,三维影像完全就构建了一个当下这个病人的解剖。
邴吉:我可以理解为在术前可以实时地用各种科技手段,已经看到了肉眼都能看到的解剖现场的情况?
王智彪:甚至比肉眼更细的解剖,然后下一步还会发展是什么?影像辅助病理,什么意思?过去我们都要取材,取下来做病理切片,或者穿刺取组织来做病理切片,现在有一部分可以用影像学,看组织行为,做病理学诊断。随着影像科学的发展,今后如果是微米级的量级出现了以后,让我们可以看细胞,但今天离这个路还很遥远,我们国家的病理学牵头人卞修武院士,所以去年他在《中华病理学杂志》就写了一个述评叫无创病理学,无创病理学意思是说今后我们的病理学就不再靠过去的传统的穿刺和拿出来,主要是靠数字化,影像,大数据。
邴吉:这是国重发展的未来的方向。
王智彪:国重肯定的方向之一。我们叫诊疗一体化,我希望三五年内我们把它做到。一个体检,器官有占位性病变,然后数字化解剖来了,各种影像分析,占位性病变的大小、数量、边界、血供以及跟神经这些的比邻关系,来了数字化解剖清清楚楚看它。需不需要治疗,就是数字化病理来了,它是良性的还是恶性的,是观察还是治疗,如果立马要治疗我数字刀来了,海扶刀是数字化的。
邴吉:直接就做了。
王智彪:做了,下床,回家,这个是我们未来的数字诊疗一体化手术。
邴吉:您希望3~5年能实现。
王智彪:3~5年会实现,我以某一个器官为例来实现它。