港大研發「動態超透鏡」 超聲波突破骨骼盲區 創心肺診斷革命性突破

心肌梗塞、心臟衰竭等致命急症，每一秒都關乎生死。然而，傳統超聲波檢查心肺時，常因肋骨的高阻抗特性形成影像盲區，阻礙醫生即時精準判斷。香港大學工程學院成功研發出AI「動態控制超透鏡」（MetaLens），有望徹底破解此醫學難題，為心臟科、胸肺科及急症醫學帶來革命性突破。

肋骨成傳統超聲波掃描盲區

香港大學工程學院機械工程系方絢萊教授領導的團隊，成功研發一項人工智能驅動的「動態控制超透鏡」（MetaLens），因為當最需要快速診斷的時刻，傳統技術卻無法提供最清晰的視野。

傳統超聲波檢查心臟時，醫生須從狹窄的肋骨間隙進行掃描，以避開高阻抗的肋骨屏障。此舉不僅角度受限，更難以獲得完整的心臟結構影像。若要獲得更精確的診斷，往往需轉用X光或電腦斷層掃描（CT），但這些方法帶有輻射，對孕婦或需要長期監察的患者而言並非最理想選擇，且在救護車或急症室等緊急環境下難以應用，可能延誤救治。

突破性動態超透鏡 穿透肋骨禁區

方教授團隊利用前沿的「超材料」技術，成功研發出「動態控制超透鏡」。這項創新技術透過微細結構，能精準調控超聲波的傳播路徑，使其有效穿透肋骨，同時大幅減少聲波反射與散射。優勢：

• 穿透深度：清晰觀察肋骨後方深達約10厘米的心臟瓣膜結構
• 影像清晰度：較傳統技術顯著提升
• 診斷準確性：突破肋骨盲區限制，獲取完整心臟影像
• 無輻射風險：取代部分CT檢查，特別適合孕婦及需長期監察者

救護車急症室增加黃金治療時機 突破肺部疾病篩查

此技術的臨床應用潛力巨大，尤其對於時間緊迫的醫療場景。在救護車、急症室及ICU內，醫生不再受限於肋間角度，直接透過肋骨取得完整、實時、高解像度心臟影像，可更快、更準確診斷心衰竭、心肌肥大、瓣膜病變及肺積水。醫護人員可在現場即時進行精準診斷，把握黃金治療時機，為患者爭分奪秒。

方教授表示：「我們的目標是利用創新的工程技術，解決臨床上的重大痛點。『動態控制超透鏡』不僅提升了影像質素，更重要的是，它讓診斷變得更精準、更安全、更即時，真正體現了以人為本的醫療理念。」

傳統超聲波難以穿透充滿空氣的肺組織及肋骨，導致早期肺結節或病變難以被發現。超透鏡則有望讓超聲波清晰穿透胸廓，協助醫生及早發現肺部問題，甚至在特定情況下，取代部分具輻射風險的胸部CT檢查，大大降低患者的輻射暴露風險。

全球首個商業化超聲超透鏡

這項突破性技術有望提升診斷精準度與效率，降低整體醫療風險與成本‧港大研究團隊已完成原理驗證、仿真模擬及臨床前實驗，有望成為全球首個成功商業化的超聲波超透鏡產品。未來發展方面，團隊規劃：

• 將技術微型化
• 研發可安裝於現有超聲波探頭的便攜式配件
• 實現隨時隨地快速、無輻射胸腔掃描
• 應用於早期篩查心腦血管疾病
• 廣泛應用於床邊診斷及遠程醫療場景

資料來源：HKU

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