小探头背后有大天地，超声医学的世界原来如此广阔

孟想成真

在医院里，有这样一群人，他们坐在检查室里，拿着探头，扫描着一位又一位患者的颈部、胸部、腹部或四肢。


他们总是很安静，看起来并不起眼，却在一份份检查报告单中彰显着严谨和专业。


他们就是，超声医师。


2018年统计数据显示，我国超声医师人数已达22万。我国成为世界上拥有最大规模超声医师队伍的国家。


伴随着队伍的不断壮大，我国超声医学的发展更是日新月异、蒸蒸日上。


近日，在第14届亚洲超声医学与生物学联合会大会暨中华医学会第21次全国超声医学学术会议上，中华医学会超声医学分会主任委员梁萍教授用英文向众多国内外与会者表示：


经过60年的快速发展，中国超声医学技术正从传统的解剖成像向着功能成像、智能精准成像方向大踏步地迈进。


现如今的超声检查早已不再只是看看器官长没长囊肿，有没有异常组织那么简单了，超声造影、弹性成像、人工智能（AI）、医疗机器人这些新词儿早已走进了超声医学的各个领域……


超声医学未来发展的几大方向


我国是超声技术应用大国。数据显示，我国每年的临床超声检查量约为20亿人次/年。超声检查在常用医疗检查（如X光、CT、内镜和磁共振等）中，年检查量位列第一。


庞大应用规模的背后，是国内超声制造和相关产业的高速发展。自2003年我国国产彩色超声设备问世，国外超声品牌持续多年的技术垄断就被打破。


近些年，与超声相关的国产化诊疗设备（如消融设备）和辅助部件（如穿刺针、导管、穿刺支架）的研发与应用获得飞速发展，具有自主知识产权的新技术（如剪切波成像、微血流成像、超声人工智能应用、三维可视化导航技术、机器人技术等）层出不穷……


那么，未来，超声医学的发展方向有哪些？又有哪些可能性呢？


业内认为，未来超声医学的发展着力点主要集中在超声自身前沿技术创新、人工智能辅助技术研发和超声全新领域开辟三个方面。


超声前沿技术百花齐放


当前，超声医学领域涌现出多项新型技术，以超声造影技术和弹性成像技术为主要代表。


超声造影（CEUS）是在超声仪器特定模式下，为患者进行静脉注射超声造影剂，用来增强人体的血流散射信号，进而实时动态地观察组织微血管灌注情况，以提高病变检出率（尤其是小于1厘米的病灶）的新型超声技术。


整体来看，临床CEUS能够实时显示组织微循环血流情况，具有可提高血流灌注定量精度、微小血流分辨率和敏感性、对人体又无放射性的优势。


我们人体的生物组织弹性（或硬度）与病灶的生物学特性紧密相关，对于疾病诊断具有重要的参考价值。


超声弹性成像可提供人体组织硬度图像，也就是病变组织的特征信息。同时，根据受到外力压迫后组织发生变形程度的不同，将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像，借图像色彩来反映组织硬度。


简言之，超声弹性成像技术能更生动地显示及定位病变。眼下，超声弹性成像技术正从评估肝纤维化的单一应用，扩展至评估门脉高压情况、评估消融术疗效、预测肝癌发生的多领域应用。


AI超声技术发展渐入佳境


当前，超声医学领域的AI研究主要集中在病变诊断与鉴别诊断、疾病预后的预测、宏观影像与微观病理的关联、治疗方式决策等方面。可以说，AI超声研究远不及AI在CT、磁共振领域的研究广泛而深入。


不过，从世界范围内看，我国在AI超声研究领域起步较早，部分研究获得国际同行高度评价。


例如，天津医科大学团队利用30余万张甲状腺超声图片，基于深度卷积神经网络（DCNN）模型实现甲状腺癌诊断的曲线下面积（AUC）值大于0.9，优于熟练的超声科医生（注：AUC值越高，表示诊断效果越好）。


内脏器官的超声智能诊断面临更大的技术挑战，解放军总医院超声团队组织了全国多中心前瞻性研究，至今已有117家医院参与，并提供了2.4万例前瞻性标准化肝占位数据。


初步分析结果显示，超声鉴别良恶性肝占位能力与拥有15年经验的超声医生相当，优于增强CT，同时在小于2厘米的小肿瘤诊断上，其AUC值达到0.88，显著高于医生目前不到0.6的平均诊断水平。


除此以外，我国的超声医学工作者正开展超声影像组学预测癌症研究、利用深度学习超声造影技术优化肝细胞癌治疗方案等多项研究，均取得了不错的研究成果。


超声医学新领域不断开辟


近些年，超声技术的快速发展也让我们看到了“天花板”效应。与此同时，随着临床多个专科（心脏、妇产、急诊等）分割独立出超声相关的亚专科，传统超声学科面临着被“瘦身”甚至“肢解”的危机。开拓新的诊断和治疗领域，保持超声学科可持续稳定发展势在必行。


脑超声和疾病成像，康复、疼痛和麻醉的超声应用，多模态超声与影像融合技术，机器人辅助下精准介入诊疗等是现今发展迅速的超声应用新领域。


以机器人技术为例，一方面，它为远程协助诊疗奠定基础，帮助边疆、高原、海岛等资源匮乏的地区快速解决疑难疾病的诊断和治疗指导，另一方面，机器人辅助下精准介入诊疗正逐渐走入临床。


超声引导经皮微波消融治疗肝癌在临床上应用广泛，具有微创、实时、安全、有效等优点。

本文作者、梁萍教授（左一）在青海果洛高原为肝包虫病患者进行超声引导微波消融术。


在超声引导微波消融技术中，有三个关键问题，即穿刺准确性、布针合理性以及扶针稳定性。


多模态影像融合导航穿刺机器人技术已在临床得到初步应用，不仅解决了以往超声影像在特殊位置无法分辨病灶的难题，还可同时解决介入手术过程中如何准确执行术前规划的问题。

一台多模态影像融合导航机器人辅助微波消融肝癌手术正在进行中。


该技术中的光磁定位误差保持在1.65±0.02毫米，超声/ CT多模态影像融合引导进针整体穿刺误差保持在4.93±2.27毫米，显著提高了肿瘤消融的精准性、安全性。


我国超声医学的飞速发展离不开全国22万超声医师和业内各领域人员的共同努力。作为超声医学工作者，我们也要时刻保持超声临床应用的规范化和创新性并行发展，为患者提供更多帮助，为医学注入更多活力。　




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作者：中华医学会超声医学分会主任委员、
解放军总医院第五医学中心超声介入科主任
梁萍
策划：方彤
编辑：夏海波

来源：https://www.toutiao.com/article/70169********812868
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