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上海教育新闻网:复旦团队研制骨超声诊疗仪
探索骨质疏松诊疗新方法

来源:上海教育新闻网 发布时间:2019-09-23

全球有超过2亿骨质疏松患者,然而传统的骨质疏松诊断,采用双能X射线,设备庞大且具有辐射,导致骨质疏松的筛查难以推广。

由复旦大学信息科学与工程学院、工程与应用技术研究院教授他得安团队研制的“骨超声诊疗仪”打破了这一困境。作为国际上首创的采用超声背散射法的骨超声诊断系统,这款诊疗仪具有无电离辐射、安全、便携、成本低等优势,具有广泛的经济和社会效益。这一成果不久将亮相2019年中国国际工业博览会。

超声背散射法和低强度脉冲超声技术成两大“制胜法宝”

他得安团队对骨超声方面的研究始于2003年,经历15年的科研探索,这台集骨质诊断与治疗于一体的骨超声诊疗仪最终面世。基于超声背散射法的诊断方法,与基于低强度脉冲超声技术的治疗方法,是这台诊疗仪不同以往的两大“制胜法宝”。

传统的骨密度仪需要使用两个超声换能器。这一客观限制不仅增加了成本,也限制了仪器能够检测的部位。采用超声背散射法的骨质疏松诊断仪器则不再受此限制。

“仪器产生的高压电信号经过超声换能器转换为超声波,经过人体软组织和皮质骨,到达松质骨。”他得安解释其中原理:“松质骨的微结构会将超声信号背向散射回来,再由同一个超声换能器接收,转换为电信号。”因此,采用超声背散射法的诊断仪就能够仅用一个超声换能器测量桡骨、胫骨、腰椎等多种骨骼部位,并能够更全面地反映骨质状况。

此外,传统的骨质疏松治疗方法也伴有诸多弊端。对此,他得安团队的应对,是选择全新的治疗方法——低强度脉冲超声技术。这是一种安全、舒适、无副作用的手段,并且能够用于局部治疗。通过大量的细胞实验、300多只大鼠实验和120只新西兰兔的实验,课题组找到了最佳的超声频率、强度以及治疗时长,研制出的仪器能够给出8路超声波输出,同时治疗身体的多个部位。

科研成果正在转化 创造更广泛经济、社会效益

骨超声诊疗仪已获2项发明专利与6项实用新型专利,并获得了2019年第47届日内瓦国际发明“金奖”、2018年第20届中国国际高新技术成果交易会“优秀产品奖”、2017年教育部科学技术进步二等奖等奖项。“我们正在进行科研成果的转化”,如他得安所言,累累的专利与奖项并非终点,创造更广泛的经济和社会效益,才是团队一直努力的方向。

孕妇是骨质疏松检测的需求群体之一,传统的骨质疏松诊断具有辐射,并不适宜孕妇及新生儿等人群,而他得安团队发明的诊疗仪无电离辐射,恰好解决了这一困境。据悉,这款诊疗仪应用范围包括骨质状况的普查、新生儿骨营养、孕妇钙质检测及骨质疏松症的初步筛查,以及骨质疏松及骨折等病患的治疗。

相比于同类产品,这款诊疗一体机体积小、重量轻、成本更低,使得骨质疏松的筛查和治疗更易推广,市场前景非常看好。目前,该仪器已经在复旦大学附属中山医院、华山医院、儿科医院,长宁妇保医院、加拿大Alberta大学医院等5家医院试用,建立了近6000例骨质疏松诊断数据库,效果良好。

据介绍,该产品操作门槛不高,只需操作者在仪器界面上输入患者年龄、身高、体重、病史等信息,在探头上涂抹耦合剂,贴于患者脚踝等部位,点击测量即可,因此该仪器不仅可以在各大医院推广使用,而且能够在体检机构、社区医院、康复中心、乡村医院等所有医疗机构推广使用,为不同人群提供便利。

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