周欣|周欣:国产设备研发,坚持最重要

■采访人员 韩扬眉
2020年1月22日晚12点,距离武汉封城还有10个小时,周欣从北京搭乘当日最后一班飞机回到武汉 。
“武汉有传染病,你别回去了 。”很多同事朋友劝道 。
“我们自主研制的人体肺部气体磁共振成像技术和设备可能会发挥作用,我毕竟是团队负责人,要推进这件事情 。”想到团队研制的仪器能对患者肺功能进行临床评估,可能会为此次疫情防控阻击战提供技术支撑,周欣毫不犹豫地决定“逆行”武汉 。
周欣是中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(以下简称精密院)研究员 。10年来,他坚持坐“冷板凳”,带领团队突破多项关键核心技术,研制出了世界首台(套)获得医疗器械注册证的人体肺部气体磁共振成像装备,核心指标国际领先,为肺病患者早期诊断和治疗作出了重要贡献 。2020年,周欣被评为“中国科学院年度创新人物” 。
“点亮”肺部 “照亮”患者
【周欣|周欣:国产设备研发,坚持最重要】回到武汉之后,周欣时时关注着全球疫情的数据变化和相关研究动态 。很快,他就看到关于新冠肺炎患者临床死亡原因的报道,“这是一种新型冠状病毒肺炎,患者呼吸衰竭,死亡前三天,血氧饱和度下降至70%~80%” 。
周欣第一时间向组织提交“请战书”,希望携带肺部气体磁共振成像设备“参战” 。
在中国科学院党组的高度重视和协调指挥下,在武汉市金银潭医院原院长、“人民英雄”张定宇的大力支持下,他们将设备安装在武汉市金银潭医院,在全球率先开展新冠肺炎患者肺功能临床评估,同期还将设备应用于武汉同济医院等抗疫一线,共计对新冠患者1000余人次进行肺部微结构和功能的全面评估 。
研究发现,虽然普通症出院患者的肺部CT影像和吹气肺功能参数无异常,但气体磁共振成像设备影像显示,其通气功能有轻微损伤,气血交换功能明显受损,大部分普通症出院患者的通气和气血交换功能在第6个月随访时有进程性改善 。研究成果得到了国际同行的高度关注 。
“点亮”肺部的各个角落,了解人体肺部功能的缺失,“读懂”肺部气体与气体交换以及气体与血交换的信息,让疾病“杀手”无处隐藏,这便是肺部气体磁共振成像设备的最大优势 。
周欣研发该仪器,源于我国人民生命健康的广泛需求 。肺部疾病是严重威胁人民生命健康的重大因素,尤其是肺癌,已位居我国恶性肿瘤发病首位,提高对肺部疾病的检测技术水平并及时对肺部疾病进行筛查,实现早诊断、早发现、早治疗,至关重要 。
周欣告诉《中国科学报》,肺部常规的影像学检测手段包括胸透、CT和PET等技术,但这些技术都有电离辐射 。磁共振成像技术是一种对人体无损无辐射的检测手段,能对人体大部分组织器官的结构和功能进行成像,但肺部在磁共振检测中却犹如一个“黑洞” 。
“这是因为磁共振成像信号来源于人体中水质子的信号,肺部是空腔组织,其水质子的密度大约只有正常组织的千分之一,因此无法实现肺部的可视化 。”周欣解释道 。
“点亮”肺部、解决传统磁共振成像对肺部空腔无法清晰成像的难题,一直是周欣的心愿 。
“十年”奋斗 “今朝”发力
肺部气体磁共振成像设备的“台上一分钟”背后,是周欣带领团队“十年功”的艰辛付出 。
2009年,周欣回国工作 。一个人就是一支团队 。他的“实验室”占了“6块地板砖”,实验方案设计、实验设备安装调试,甚至一个螺丝钉的固定,他都亲力亲为,工作到凌晨是常态 。2011年1月,周欣得到了国家青年科学基金项目的支持,完成磁共振信号增强方法的全面调研,自主研发了一套远程探测的磁共振装置,可进一步提高磁共振的检测灵敏度 。这一研究为仪器研制奠定了相关理论基础 。

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