心肌梗塞、心脏衰竭等致命急症，每一秒都关乎生死。然而，传统超声波检查心肺时，常因肋骨的高阻抗特性形成影像盲区，阻碍医生即时精准判断。香港大学工程学院成功研发出AI“动态控制超透镜”（MetaLens），有望彻底破解此医学难题，为心脏科、胸肺科及急症医学带来革命性突破。
肋骨成传统超声波扫描盲区
香港大学工程学院机械工程系方绚莱教授领导的团队，成功研发一项人工智能驱动的“动态控制超透镜”（MetaLens），因为当最需要快速诊断的时刻，传统技术却无法提供最清晰的视野。
传统超声波检查心脏时，医生须从狭窄的肋骨间隙进行扫描，以避开高阻抗的肋骨屏障。此举不仅角度受限，更难以获得完整的心脏结构影像。若要获得更精确的诊断，往往需转用X光或电脑断层扫描（CT），但这些方法带有辐射，对孕妇或需要长期监察的患者而言并非最理想选择，且在救护车或急症室等紧急环境下难以应用，可能延误救治。
突破性动态超透镜 穿透肋骨禁区
方教授团队利用前沿的“超材料”技术，成功研发出“动态控制超透镜”。这项创新技术透过微细结构，能精准调控超声波的传播路径，使其有效穿透肋骨，同时大幅减少声波反射与散射。优势：
- 穿透深度：清晰观察肋骨后方深达约10厘米的心脏瓣膜结构
- 影像清晰度：较传统技术显著提升
- 诊断准确性：突破肋骨盲区限制，获取完整心脏影像
- 无辐射风险：取代部分CT检查，特别适合孕妇及需长期监察者
救护车急症室增加黄金治疗时机 突破肺部疾病筛查
此技术的临床应用潜力巨大，尤其对于时间紧迫的医疗场景。在救护车、急症室及ICU内，医生不再受限于肋间角度，直接透过肋骨取得完整、实时、高解像度心脏影像，可更快、更准确诊断心衰竭、心肌肥大、瓣膜病变及肺积水。医护人员可在现场即时进行精准诊断，把握黄金治疗时机，为患者争分夺秒。
方教授表示：“我们的目标是利用创新的工程技术，解决临床上的重大痛点。‘动态控制超透镜’不仅提升了影像质素，更重要的是，它让诊断变得更精准、更安全、更即时，真正体现了以人为本的医疗理念。”
传统超声波难以穿透充满空气的肺组织及肋骨，导致早期肺结节或病变难以被发现。超透镜则有望让超声波清晰穿透胸廓，协助医生及早发现肺部问题，甚至在特定情况下，取代部分具辐射风险的胸部CT检查，大大降低患者的辐射暴露风险。
全球首个商业化超声超透镜
这项突破性技术有望提升诊断精准度与效率，降低整体医疗风险与成本‧港大研究团队已完成原理验证、仿真模拟及临床前实验，有望成为全球首个成功商业化的超声波超透镜产品。未来发展方面，团队规划：
- 将技术微型化
- 研发可安装于现有超声波探头的便携式配件
- 实现随时随地快速、无辐射胸腔扫描
- 应用于早期筛查心脑血管疾病
- 广泛应用于床边诊断及远程医疗场景
资料来源：HKU
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