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    清華大學副教授王振天入選2022年歐洲發明家獎候選名單

    • 來源:互聯網
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    • 2022-05-18
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    作者:醫藥健聞

    早期乳腺癌檢測的高端X射線

    中國科學家王振天和瑞士研究人員馬爾科?斯坦帕羅尼(Marco Stampanoni)獲得歐洲專利局創新獎提名,他們共同開發了一種新的成像系統,可以更可靠地進行乳腺癌更早期的掃描診斷

    新系統可以在不增加輻射劑量的情況下進行 3D 乳房 X 光檢查,並且具有以往無法實現的精度

    新的3D乳房X光機可以在俯臥位進行掃描,減輕因為檢查帶來的痛楚

    慕尼黑2022年5月17日 /美通社/

    歐洲專利局 (EPO )宣布,由現任清華大學工程物理系副教授王振天和研究員馬爾科?斯坦帕羅尼牽頭的一個中國-瑞士研發團隊獲得2022年歐洲發明家獎提名,因為他們發明的高端X射線,可以及早發現乳腺癌,從而大大降低婦女罹患癌癥而不治的風險。他們研發的技術方案,可以在確保安全的輻射劑量前提下,極大地改善X射線成像效果,為診療人員提供高分辨率的圖像。新研發的系統增強了乳房X線照片的對比度,以便于醫生趁著乳房腫瘤還很小的時候及早發現,及早治療。

    憑著早期乳癌檢查技術突破被獲得提名2022年歐洲發明家獎候選人王振天(圖片來源: 保羅·謝勒研究所 (Paul Scherrer Institute)

    王振天共同研發的新型3D乳房X光機可以讓患者處于俯臥位來進行掃描,大大減少疼痛和提高掃描質量 (圖片來源: 歐洲專利局)

    這項發明將從今年開始惠及患者。發明人在與醫療設備制造商飛利浦公司合作,利用他們的新技術改進商用的乳房X線照相系統,以實現更安全、質量更好的醫學成像。此外,他們與其公司GratXray一起開發了一種新型乳房X光機,可以讓患者俯臥進行3D掃描,從而大大減少不適和疼痛。原型產品也將于今年準備就緒。

    "研究人員強調了早期檢測在戰勝癌癥中的重要性,"歐洲專利局主席安東尼奧·坎皮諾斯在宣布入選發明人時說。"正是由于王振天、馬爾科·斯坦帕羅尼及其同事的共同努力,醫生和患者都將得益于一種改進的早期檢測技術。"

    王振天和馬爾科?斯坦帕羅尼被提名為"非歐洲專利局成員國"組別的歐洲發明家獎的三名候選發明人之一,該獎項旨在表彰在歐洲專利局成員國以外開發的發明成果,或通過與歐洲專利局成員國以外的關鍵合作伙伴 (在本項發明中特指中國) 而進行合作開發的發明成果。2022年歐洲專利局歐洲發明家獎的最終獲獎者將在6月21日虛擬儀式上宣布。

    傳統的X射線很容易穿過乳腺組織和腫瘤,而使得醫生很難區分兩者。因此,患者可能需要額外的掃描來確認是否檢測到腫瘤。通過增加X射線劑量是可以提高圖像對比度的,但加大輻射計量又會對病人造成危害——這兩位發明人就是從這個問題出發而獲得靈感的。

    "乳房X光檢查不應該比癌癥本身造成更多的傷害,"斯坦帕羅尼說。"我們希望能夠在嚴密關注輻射劑量的同時提供更好、更精確的乳房成像。"

    2010年,王振天從中國遷到了瑞士,在保羅·謝勒研究所 (PSI) 擔任博士后研究員,與斯坦帕羅尼一起工作。斯坦帕羅尼的團隊當時已經在研究一種叫做相襯成像(phase contrast imaging)的解決方案——一種增強X射線圖像對比度的技術。最初,斯坦帕羅尼的團隊一直使用同步加速器 (一種非常強的X射線源) 來獲得小樣本的高分辨率高對比度圖像,但任何可行的解決方案都需要使用診所中的傳統X射線源。

    王振天是中國第一位從事光柵干涉測量的博士生,他加入了斯坦帕羅尼的團隊,將光柵技術投入實用領域,特別是乳腺成像。首先面臨的挑戰就是將實驗裝置 (使用的樣本只有幾毫米大小) 擴大到可以掃描人體器官,并確保該設備仍然可以在常規醫院工作,因為常規醫院并沒有實驗室那樣嚴格控制的環境。

    "作為物理學家,我們非常努力地試圖分離不同的信號,"王振天說。"最后,我們還必須把不同的信號拼接成直觀易讀的圖像,向醫生展示對診療的幫助。"

    新型3D乳房X光機減輕了乳房篩查帶來的痛苦 2014年,王振天、斯坦帕羅尼及其團隊申請了兩項專利,他們提出的專利方法是,從光柵干涉儀中檢索信號,并將它們轉化為單一的、直觀易讀的圖像。他們與飛利浦合作,為商用乳房X線照相系統配備了光柵干涉測量組件。與標準乳房X光片成像相比,這種經過改造的立式乳房掃描儀能夠在相同的時間內 (通常幾秒鐘) 生成高清2D圖像。該系統于2021年完成研制,并將于今年用于患者試點研究。

    2017年,為實現此項技術的商業化開發,王振天和斯坦帕羅尼共同創立了GratXray公司,斯坦帕羅尼擔任董事,王振天擔任首席技術官。此項中國-瑞士合作項目目前正在開發一種新型乳房成像機器,可以生成3D圖像,同時避免傳統乳房X光成像方案帶來的不適?;颊吒┡P在機器上,患者的乳房可以通過設備頂部的開孔自然落入掃描區域。在那里,旋轉掃描系統進行乳房測量,通過算法可將各個掃描信息拼接組合成3D立體圖像。研究人員預計今年晚些時候推出一個工作原型。

    僅在歐盟,2020年就有超過35萬5千名女性被診斷患有乳腺癌,占所有癌癥診斷的13.3%。癌癥的早期檢測可以降低死亡率,幫助患者更快康復,降低治療成本。

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