本報北京3月31日電(趙婀娜、柯溢能)日前，浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院鄭音飛副教授課題組創(chuàng)新性地提出一種基于超聲超材料和平面波造影相結(jié)合的新型腦成像技術(shù)——穿顱超聲腦成像。這一技術(shù)突破了超聲對顱腦成像的“禁區(qū)”，使得人類顱腦超聲成像成為一種可能，為人類顱腦成像提供了一種新的方向。
據(jù)介紹，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備通過分析由身體反射的回波信號來判斷人體組織結(jié)構(gòu)和血流情況，相較CT與核磁共振成像，超聲成像的優(yōu)勢在于實時、無損、低價，且能在術(shù)中使用。然而長久以來，由于顱骨具有高密度特性，對超聲具有極強的衰減和畸變效應(yīng)，因此常規(guī)的超聲很難檢測到由顱腦反射的回波信息。
提高現(xiàn)代超聲設(shè)備的穿透性能，是超聲顱腦成像的關(guān)鍵性難題。鄭音飛課題組提出的技術(shù)結(jié)合了聲學(xué)等互補介質(zhì)理論和波束合成逆問題框架，實現(xiàn)了小鼠腦部的高分辨率組織及血流成像。課題組配合浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院吳勇軍教授課題組研制的超材料進行顱腦成像，超材料從結(jié)構(gòu)上使得彈性共振回來的超聲重新被壓回顱骨，仿佛給超聲穿上了一件“隱形衣”，聲波的反射也就控制到了最低。此外，結(jié)合平面波成像和新型納米粒造影成像技術(shù)，課題組突破性地提出利用平面波造影成像方法，顯著提高了圖像的分辨率和靈敏度。換能器發(fā)射平面波，一次發(fā)射即可得到整個成像區(qū)域的信息，這不僅提升了回波信號的數(shù)據(jù)量，而且還實現(xiàn)了腦部高分辨率高靈敏度成像。該研究受到“十三五”國家重點研發(fā)項目資助。
