浙大研究团队突破超声对颅脑成像的“禁区”

中新网3月31日电(赵亚娜、柯寅能)日前，浙江大学生物医学工程与仪器科学学院郑副教授课题组创新性地提出了一种新的脑成像技术——经颅超声脑成像，它是将超声超材料与表面波成像技术相结合的产物。这项技术突破了颅脑超声成像的“禁区”，使人脑超声成像成为可能，为人脑成像提供了一个新的方向。

据介绍，现代医学超声设备可以通过分析人体反射的回波信号来判断人体的组织结构和血流。与CT和MRI相比，超声成像具有实时、无损、低成本的优点，可用于外科手术。然而，长期以来，由于颅骨的高密度及其对超声的强衰减和畸变效应，常规超声很难检测到颅骨反射的回波信息。

提高现代超声设备的穿透性能是超声颅脑成像的关键问题。郑课题组提出的技术将声学等互补介质理论与波束合成逆问题框架相结合，实现了小鼠脑组织和血流的高分辨率成像。该研究团队与浙江大学材料科学与工程学院的巫勇军教授开发的超材料合作，进行颅脑成像。这种超材料在结构上使弹性共振的超声波被压回头骨，就像给超声波披上一件“隐形斗篷”，从而使声波的反射最小化。此外，结合平面波成像和新型纳米粒子成像技术，该研究小组在利用平面波成像显著提高图像分辨率和灵敏度方面取得了突破。换能器发射平面波，一次传输即可获得整个成像区域的信息，不仅提高了回波信号的数据量，而且实现了大脑的高分辨率、高灵敏度成像。该研究由“十三五”国家重点研发项目资助。