研究成果

RESEARCH RESULTS

利影医疗创始人林励博士

主导研发的第一款全乳腺光声成像设备

        该系统是光声成像领域首台可以清晰成像人体乳腺癌的设备。它可以在15秒的时间内完成对人体全乳腺的扫描,清晰成像乳腺的血管分布以及伴随肿瘤增生的微小血管。同时,该系统可以通过测量呼吸引起的乳腺形变完成弹性成像,探测到乳腺癌。该系统在Nature Communications (2018)发表后被14家媒体报道,吸引了苹果、谷歌,以及多家超声成像公司的合作意向。

第一代设备照片
第一代系统成像乳腺癌

第一款PAT系统成像乳腺癌患者成像结果,

肿瘤及其周边血管增生较为密集(左),且硬度较高(右)

第一代系统成像乳腺癌2

第一款设备乳腺肿瘤探测

√ 灵敏度 100%

√ 特异性 89.5%

Li Lin, et al. Nature Communications 9(1), 2018;

Li Lin, et al. Advanced Science 8(7), 2021;

利影医疗创始人林励博士

独立研发的第二款多功能光声成像设备

        在总结了第一代成像设备的优势与局限后,申请人独立研发了第二代成像设备,可以对小到大鼠的脑和心脏,大到人体乳腺的生物组织进行高速三维成像。该系统在图像质量、成像速度、深度、功能多样性、可靠性等综合性能上在光声领域继续保持领先,并在成像速度、对比度、安全性等多项指标上优于传统临床成像技术,吸引了不同专业的医生,直接促成了五个临床合作项目。该系统在Nature Communications (2021)发表后在光声层析成像领域树立了新的性能标杆。

第二代系统照片
第二代系统成像健康乳腺

第二款光声层析成像系统健康乳腺成像结果

扫描时间10 秒,成像深度4 cm,分辨率为三维各项同性370 μm

图片3

√ 多尺度成像范围,可应用于小动物和人体成像

√ 国际首次大鼠全脑三维光声结构与功能成像

√ 国际首次大鼠心脏与心血管无创清晰成像

√ 国际首次人体大脑皮层光声功能成像

Li Lin, et al. Nature Communications 12(1), 2021;

Li Lin, et al. Light: Science & Applications 12, 2023;

Shuai Na, et al. Nature Biomedical Engineering, 2021.

第三代多模态光声/超声融合成像系统

      基于前两代研发基础和经验,研制了性能更先进、图像质量更高、可靠性更好的第三代多模态成像系统。该设备兼顾实时二维双模态成像与高速三维自动化扫描(全乳腺12秒),在乳腺组织中提供50 mm的成像深度和0.2 mm的分辨率。目前该设备已完成200余例乳腺肿瘤患者的临床测试,并建立了诊断统计学意义。

样机
临床实测

        该成像平台前期应用于乳腺肿瘤早期精准诊断(良恶性分类),并建立了临床统计学意义;当前正开展新辅助治疗疗效监测与评估研究。进一步地,以此平台为原型,研制了小型化变体,面向淋巴系统成像等空白临床场景

成像结果
  • 兼顾实时超声/光声重建与全乳腺三维成像
  • 120 mm 扫描范围,成像深度不小于 5 cm
  • 12 秒全乳腺扫描
  • 具备高可靠性与可重复性
  • 所有模块均集成于可自由移动的机体中

Li Lin, et al. Science Advances 11 (41), 2025

成像结果2
ROC

        基于光声和超声图像,提取量化 11 项影像学指标(光声 8 项,超声 3 项),训练并建立诊断模型。以穿刺病理为金标准,以多模态光声/超声影像指标建立机器学习诊断模型(良恶性分类),诊断灵敏度为 97.7%,特异性为 75.0%,相比较而言,同一患者群体,浙一医院临床超声诊断的特异性为 22.5%(因 66.4% 肿块为 BI-RADS 4)。

自研全乳腺光声成像设备性能优势

光声

VS 漫射光层析成像(红外成像)

光声分辨率:0.26 mm

漫射光层析分辨率:cm 级

光声vs红外

Li Lin, et al. Nature Communications 9(1), 2018

光声

VS 钼靶

对脂肪型或致密型乳腺无差别成像,无电离辐射

光声

VS 超声

揭示肿瘤额外病理特性

光声 (15 s)

VS 增强型核磁共振

光声扫描时间:10-15 秒

核磁共振成像时间:20-40 分钟

光声:无造影剂注射

核磁共振:重金属造影剂

光声vs核磁

Li Lin, et al. Advanced Science 8(7), 2021

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