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弹性成像方法、系统及计算机可读存储介质实用新型专利

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2025-08-13 15:34:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 樊江洋 | 2025-08-13 15:34:23

本成果聚焦超声弹性成像领域核心技术攻关,针对传统瞬时弹性成像中因探头振动产生的余波、反射波等干扰信息导致运动参数图像难以解读、弹性检测结果准确性不足的问题,研发了 “弹性成像方法、系统及计算机可读存储介质”。该技术通过跟踪受测组织内剪切波传播轨迹,基于超声回波数据提取剪切波主传播路径,排除干扰信息并生成主传播路径图,同时结合主传播路径计算受测组织弹性信息(如剪切波速度、杨氏模量等),最终同步显示主传播路径图与弹性信息。实现核心指标包括:主传播路径识别准确率≥95%,有效排除 90% 以上余波、反射波干扰;弹性信息计算误差≤5%,较传统方法降低 60%;成像耗时≤0.5 秒,满足临床实时诊断需求;支持肝纤维化、乳腺病变等多部位检测,适配主流超声设备硬件架构。该技术已通过国家专利授权(专利号:CN114287968B),实现了弹性成像核心算法的国产化突破,解决了传统技术中 “图像干扰多、结果难解读” 的行业痛点,为临床诊断提供了更可靠的量化依据。

传统超声弹性成像依赖运动参数图像判断组织弹性,但探头振动产生的余波、反射波等干扰易导致图像模糊,医护人员需凭借经验解读,存在误诊风险;且核心算法长期被国外厂商垄断,设备成本高。本技术的核心突破在于:1. 干扰排除机制:通过识别剪切波主传播路径(单一传播轨迹),自动过滤余波、反射波等干扰,主传播路径图可直观显示有效信号区域,降低解读难度;2. 量化可信度提升:基于主传播路径计算弹性信息,结合线性度、传播长度等参数生成置信度提示,辅助医护人员判断结果可靠性;3. 兼容性与效率:算法适配现有超声设备硬件(探头、波束合成器等),无需额外硬件改造,成像耗时≤0.5 秒,满足临床实时性需求;4. 国产化替代:打破国外弹性成像核心算法垄断,成本较进口方案降低 30% 以上,且性能指标(如弹性信息误差≤5%)达到国际先进水平。该技术可直接集成于现有超声设备,显著提升诊断准确性和易用性,经济效益与临床价值突出。

本成果可广泛应用于医疗超声诊断领域,具体场景包括:

1. 慢性肝病诊断:通过肝组织弹性检测评估肝纤维化程度,替代传统有创肝穿刺,适用于医院消化内科、肝病专科;

2. 乳腺疾病筛查:针对乳腺结节弹性特性分析,辅助判断良恶性,适配体检中心、乳腺专科;

3. 甲状腺及肌肉骨骼检测:用于甲状腺结节硬度评估、肌肉损伤程度判断等,覆盖综合医院超声科;

4. 设备集成与升级:作为核心算法集成于台式超声、便携式超声设备,为医疗设备厂商提供技术支撑。

从市场需求看,我国超声设备年需求量超 10 万台,其中弹性成像功能渗透率逐年提升(目前约 40%),该技术可满足各级医院对高精度、低成本弹性成像的需求。同时,基层医疗设备升级、体检行业扩张将进一步扩大应用场景,预计 3-5 年内可在国内主流超声设备中实现 50% 以上的技术渗透率,并具备向海外市场推广的潜力。

该成果核心研发团队以李双双为核心(专利发明人),依托深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司超声研发中心组建。李双双具备 10 年以上超声成像算法研发经验,主导过 3 项弹性成像相关核心技术攻关,发表相关论文 5 篇,参与 2 项行业标准制定,负责算法架构设计与核心逻辑开发。团队其他核心成员包括:硬件工程师(负责探头与电路适配)、临床验证专家(联合医院完成临床测试)、软件工程师(负责算法工程化落地)。团队共 12 人,其中高级工程师 6 人(占比 50%),拥有丰富的超声设备研发与产业化经验,曾成功推动 3 款超声设备实现量产,技术转化成功率达 80% 以上。

研发投入方面,该技术自 2019 年启动研发至 2024 年授权,累计投入研发经费约 1200 万元(含算法研发、临床验证、专利申请等)。目前已通过技术集成应用于迈瑞某款高端超声设备,实现新增销售额约 8000 万元,预计未来 3 年可带动相关设备销售额突破 3 亿元。

社会效益方面,技术突破了传统弹性成像的干扰问题,使肝纤维化等疾病的无创诊断准确率提升 20% 以上,减少有创检查带来的患者痛苦;同时,国产化技术降低了设备成本,有助于基层医院普及弹性成像功能,推动医疗资源下沉。

未来需投入约 500 万元用于技术迭代(如多器官适配优化)和市场推广,预计 1 年内可完成基层医院试点推广,2 年内实现规模化应用,进一步推动超声诊断技术进步,提升我国医疗设备核心竞争力。

1. 技术转让:向中小型超声设备厂商转让算法授权,按设备销量收取技术使用费;

2. 技术合作:与医疗设备企业联合开发定制化弹性成像模块,提供技术支持与临床验证服务。