成果名称: 广东省磁共振成像与多模系统重点实验室
完成单位: 中国科学院深圳先进技术研究院
主要人员: 刘新,梁栋,钟耀祖,张丽娟,李烨,吴垠,谢国喜,邹超,彭玺,胡小情,隆晓菁,朱燕杰,王珊珊,万倩,陈冕,帖长军,张磊,陈潇,孟德,江克,张晓咏,贾森
介绍:

    1. 课题来源与背景: 本课题名称为“广东省磁共振成像与多模态重点实验室”,项目编号(2014B030301013)。课题来源于广东省科技厅,建设周期为2015-01-01 至 2017-12-31,项目总经费为600万,其中省专项300万,自筹300万。 目前,我国在磁共振成像领域的科技水平仍然远落后于发达国家,高端磁共振设备完全依赖进口。导致我国磁共振成像科技与产业落后的主要原因还是研究人才和关键技术短缺。 广东省是中国最早研发和生产医学磁共振成像系统的地区。广东省几家磁共振生产企业也在研制性能更强的3T磁共振成像产品。然而,核心技术的自主研发仍然是这些企业面临的最大困难,迫切需要一批高层次研发人才和关键技术以及核心部件的重大突破。

     2. 研究目的与意义: 磁共振成像是一个多学科交叉、技术门槛高的高端医疗设备,建设广东磁共振重点实验室将为我国磁共振成像科技的发展提供一个高水平的产学研平台,不仅可以开展磁共振成像前沿技术的研究,为我国磁共振产业提供核心竞争力,还可以形成一个国际人才聚集的平台,并培养高层次技术研发人才,尤其是7T磁共振产品的研发和产业化,将显著提升广东省在中国高端医疗器械领域的产业布局和发展水平。具体表现在以下几个方面: (1)保障我国13亿人民健康的重大需求。高端磁共振及相关设备已成为重大疾病预防和早期诊断的关键设备,对人类健康和高端医疗器械产业的发展有意义重大。 (2)解决我国高端医疗设备关键技术卡脖子问题。我国90%高端磁共振设备依赖进口的主要原因是关键技术和核心部件的缺乏。广东重点实验室的建立有利于解决“卡脖子”的风险,为我国在高端医疗影像领域的长期领先创造条件。 (3)实现粤港澳大湾区高端医疗器械产业带动和人才聚集。广东重点实验室的建立不仅可以带动珠三角地区高端医疗器械产业的研发能力和产品档次提升,推动整个产业链的创新发展,此外,将进一步实现高端专业人才集聚。

    3. 创见与创新: (1)在高场磁共振成像方面,实现了基于压缩感知理论的快速成像方法以及一批国际领先的前沿应用技术,包括实时心脏电影成像、快速全脑血管壁与斑块成像、腹部自由呼吸增强成像三维动态精确温度成像、多分辨区域增长水脂分离与全身脂肪精确定量成像、氨基质子转移成像等,并均在我国首台自主研制的3T人体磁共振设备上实现技术转化及临床应用。同时,发展了基于场路一体化仿真的多通道大视野线圈的设计方法与电磁场分布测量方法、基于噪声耦合矩阵的多通道射频线圈解耦方法、多通道射频发射线圈准确建模及SAR分析方法、人体特定热吸收率(SAR)实时监测方法、以及用于7T磁共振1H/31P多核成像的四通道并行发射与接收射频系统; (2)在高分辨率动物PET-MRI多模态成像系统研制方面,发展了高灵敏双端读出PET探测器深度测量方法、高清晰磁兼容三维PET探测器设计方法、高容量快速电子学和数据采集系统、高精度PET迭代重建算法等,并初步研制出亚毫米高分辨率动物PET-MRI成像系统; (3)在磁共振引导脑超声神经调控技术与系统方面,发展了基于3T磁共振的跨颅聚焦超声焦点定位和温度监控等一批具有国际领先水平的成像方法与关键技术、多面阵超声辐射力发射器、大规模阵元控制系统、时间反演的面阵控制技术、声辐射力与神经作用的微宏观定量表征、MRI-US兼容性设计等,并成功研制磁共振引导的脑超声神经调控动物实验系统。

    4. 社会经济效益,存在的问题: (1)对企业产品竞争力的影响:国内磁共振企业存在的主要问题是核心技术创新和高级研发人才缺乏,尤其是3T高场磁共振应用技术的开发。企业很难组织研发力量开展前沿性技术研发和大量临床应用研究,而本实验室团队的研究方向正好弥补了企业的需求。以联影3T磁共振为例,临床高级应用技术是联影与进口设备竞争的焦点,实验室提供了国际前沿的高级应用技术,为提高联影磁共振产品的市场竞争力,打破国际垄断发挥了重要作用。该产品目前已在国内包括解放军总医院、上海中山医院、南京鼓楼医院等大型三甲医院装机70余台,产生了极好的社会效益和经济价值。 (2)对临床医学发展的促进作用:国内临床医学尤其医学影像学的发展一直受制于海外进口设备技术平台的限制,无法开展原创性研究,国内大量的临床研究实际上是为国外新技术进行临床验证和推广使用。本实验室基于国产高性能3T磁共振设备,与临床医院合作开展了一批原始创新研究,有利于我国临床医学影像的长远发展。

    5. 历年获奖情况: 2015年,高端医学影像技术与装备及其产业化团队,荣获中科院科技贡献二等奖 2016年,基于剪切波的定量超声弹性成像技术与应用,荣获广东省科技奖励一等奖 2017年,超声剪切波弹性成像关键技术及应用,荣获国家技术发明二等奖 2019年,超导磁共振快速成像关键技术、系统与应用,荣获广东省技术发明一等奖。

批准登记号:
登记日期: 2023-08-25
研究起止时间: 2015-01-01至2017-12-31
所属行业: 卫生和社会工作
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-05-10