讓中國聚焦超聲治療技術(shù)站到世界最前沿

王智彪

科技創(chuàng)新是贏得未來的關(guān)鍵。5月17日召開的市委五屆十次全會審議通過了《中共重慶市委關(guān)于深入推動科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的決定》和全會決議，作為一名科技工作者，我倍受鼓舞。超聲醫(yī)學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域唯一的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，我們在世界上首次建立聚焦超聲領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論體系，使我國在高強(qiáng)度聚焦超聲領(lǐng)域保持國際前沿地位。聚焦超聲消融技術(shù)作為原始創(chuàng)新技術(shù)，我們也曾遇到非常多且具體的困難。

在研發(fā)初期，我們遇到的最大瓶頸，就是超聲波在生物組織內(nèi)怎樣實(shí)現(xiàn)聚焦？超聲波進(jìn)入組織是非線性的，我們需要聚焦焦點(diǎn)的能量必須很高，而皮膚和焦點(diǎn)周圍組織的能量要求必須很低。于是，我們和聲學(xué)界的專家、做超聲生物學(xué)效應(yīng)研究的專家共同討論，發(fā)現(xiàn)約有15個變量在影響聚焦。醫(yī)學(xué)其實(shí)是個實(shí)驗(yàn)性、經(jīng)驗(yàn)性學(xué)科。所以我們決定采用“黑箱原理”進(jìn)行處理，把輸出作為結(jié)果，和輸入基本要素進(jìn)行對應(yīng)。在做了大量的動物實(shí)驗(yàn)后，我們找到了規(guī)律，提高了聚焦的精準(zhǔn)性，從而避免對15個變量一個一個地研究，將復(fù)雜問題簡單化。

這才只是第一步，而要實(shí)現(xiàn)治療腫瘤，并不僅僅是讓體外的聚焦超聲治療頭形成的焦點(diǎn)移動就可以了，還要在瘤體組織內(nèi)形成對應(yīng)的凝固性壞死點(diǎn)。如果無法形成凝固性壞死點(diǎn)，那就是無效治療。接下來，我們要考慮每切除一個立方毫米的組織，需要多少焦耳的能量。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們研究發(fā)現(xiàn)不同的器官對超聲波的反應(yīng)差異很大，例如骨腫瘤和肝腫瘤，可能有幾倍的劑量學(xué)差異，這是聲學(xué)環(huán)境不一樣導(dǎo)致的結(jié)果。于是，我們又通過做大量的動物實(shí)驗(yàn)、分析海量的數(shù)據(jù)，才最終得出了科學(xué)的劑量。

通過這段研發(fā)經(jīng)歷，我最大的感觸就是搞原創(chuàng)要不斷折騰，要耐得住寂寞，不能急功近利。因?yàn)槿魏我环N原創(chuàng)，都是從觀念開始，需要很長時間，甚至二三十年以后，才能看得到大的突破。未來，我們將以聚焦超聲治療技術(shù)為主線，圍繞強(qiáng)聲學(xué)與聲學(xué)效應(yīng)、多模態(tài)影像監(jiān)控與智能精準(zhǔn)治療、超聲治療臨床研究與大數(shù)據(jù)三個研究方向，繼續(xù)依托產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新體系，由大產(chǎn)業(yè)拉動大科學(xué)發(fā)展。同時，通過更進(jìn)一步的大科學(xué)研究，托起原始創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，讓中國原創(chuàng)的聚焦超聲治療技術(shù)站到世界最前沿。

（作者系超聲醫(yī)學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、重慶醫(yī)科大學(xué)教授）