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2017年度国家科学技术进步奖项目申报公示

    关键词:2017年度国家科学技术进步奖项目申报公示
发表时间:2017-02-10
根据《国家科学技术奖励条例》及其实施细则的要求,现将西安交通大学主导并协同我公司申报2017年国家科学技术进步奖的项目公示如下:

项目名称:高对比、高分辨超声微泡成像与灌注参量成像技术及系列设备

主要完成单位:西安交通大学、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、飞依诺科技(苏州)有限公司

主要完成人:万明习,李勇、王弟亚、宗瑜瑾、钟徽、陈惠人、吴方刚、朱磊、桑茂栋、吴宇鹏、樊睿、王素品。

以上项目内容详见附件。

公共关系部
2017年1月3日


附件

1、项目名称:高对比、高分辨超声微泡成像与灌注参量成像技术及系列设备

2、 项目简介

该项目属于医疗器械领域。

超声成像是临床应用最广泛的医学影像技术。超声微泡造影成像能对微血管成像,被称为医学超声领域第三次革命,向功能与诊疗成像方向发展。国际上存在造影组织对比度CTR、灌注参量提取精度及成像分辨率受限等核心问题,国产设备空白。经过20年持续研究与11年分期转化开发,提出和形成了高对比广义解相关超声微泡成像和高分辨灌注参量成像方法与成套关键技术,主要发明和技术突破包括:

1.提出了高对比广义解相关微泡成像方法,发明了单/宽波束时域波形和可选性复合频率广义解相关微泡成像技术。突破了国际微泡成像CTR、灵敏度和深度互相制约的瓶颈;相比国际现有技术,CTR提高7.5~28dB;并扩展到空化微泡成像新领域。

2.发明了呼吸运动补偿结合DFA-Gamma降噪的灌注曲线TIC精确提取和基于有效TIC筛选的灌注参量快速成像技术。相比国际现有技术,信噪比提高5.5dB,参量数从4增加到9个,成像分辨率提高至单像素, 均为国际最高水平。

3.发明了脉冲逆转发射波形幅相精准调控、多波束同步发/收、宽波束叠加合成和造影/B型同时成像等高性能微泡成像的支撑技术,克服了国际上平面波微泡成像灵敏度和信噪比低的局限。

4.基于上述成果,研制成功国内超声微泡造影与灌注参量成像首套实验系统、首台原型样机、首款产品设备;推出我国目前具有造影灌注成像功能的全部共14个型号的中、高端设备,获医疗器械注册证7项、美国FDA认证5项、欧盟CE认证6项和国家重点新产品证书2项。

授权发明专利32项(国际2项),获软件著作权9项。发表期刊论文53篇(SCI33篇),国际邀请报告7次,国际会议论文22篇,出版中文教科书2部(密切相关2章),在国际牵头出版英文专著1部(密切相关3章)。目前我国推向全球市场的超声微泡造影与灌注参量成像技术设备均由该项目知识产权及技术支持。

核心论文所述关键技术被国际同行评价为“明显创新”、 “更精确”、 “有效方法”、“优质图像”、“易在低成本平台上实施”、“具有重要临床和科学价值”。美国声学学会前主席L.A.Crum教授在英文专著序言中认为“This book is a ‘must-have’for any researchers...”。王威琪院士任主任的科技成果鉴定意见为:“关键技术取得突破性进展”、“填补国内空白”、“居国际领先水平”。相关成果获国际超声领域R.W.B.Stephens奖1项和陕西省科学技术奖一等奖1项。

截止2016年,累计销售16862台(国际10078台),总销售额31.22亿元,整机新增利润8.95亿元,该项目技术新增销售额8.22亿元。国际国内机构将该技术及设备广泛深度应用于肿瘤与心血管等疾病检查、治疗评价和前沿研究,在临床解决重要问题,在国际一流期刊发表了研究论文。培养博士14名和硕士37名,进入国际著名大学和国内外著名公司等任职。


3、客观评价

()科技成果鉴定意见

由陕西省科技厅组织,王威琪院士任主任的鉴定委员会鉴定意见为:“研制了国内超声微泡成像首套实验系统、首台原型样机、首款产品设备和超声灌注参量成像首款设备”,“关键技术取得突破性进展,取得了具有我国自主知识产权的核心技术”,“填补了国内空白”,“居国际领先水平”。

() 国际同行权威知名专家对项目创新性、先进性和应用价值的评价

1、国际权威期刊评审专家对核心论文所述关键技术的评价:对在Ultrasound Med Biol、Ultrasonics、JASA、UltrasonSonochem等超声领域权威期刊上发表核心论文所述关键技术(时域SSD广义解相关、可选性复合频率、微泡小波解相关微泡成像和灌注参量成像等)的创新性、图像质量、系统实现、临床与科学价值评价意见为:“clearly novel”,“more accurate”,“effective method”,“excellent job”,“excellent image”, “can be very easily implemented on the current low cost ultrasound system”,“its clinical relevance obvious”,“scientifically significant”。

2、英文专著及国际权威专家的评价:应邀牵头,国际治疗超声学会前主席、英国Gail TerHaar教授(封面作者之一)等国际著名专家参加,撰写出版国际医学超声领域首部生物医学空化专著《Cavitation in Biomedicine-Principles and Techniques》(Springer,与该成果密切相关3章)。美国声学学会前主席、华盛顿大学应用物理实验室(APL)L.A.Crum教授在英文专著序言中认为“This book is a ‘must-have’ for any researchers...”。

3、微泡瞬变过程与成像机制研究论文获2005年国际超声领域“R. W. B. Stephens,该奖由Elsevier出版社和Ultrasonics期刊联合设立,该年仅向两位全球青年学者颁发。

() 科技查新报告

经国家一级科技查新工作站的科技查新报告证实该项目成果的创新性。

() 通过国内权威机构的性能检测并获批医疗器械注册证

超声微泡成像、灌注参量提取及成像技术和整机一起形成系列产品,经国家食品药品监督局及授权检测机构的注册检验,“成像功能正常”、“符合要求”,获批7项国家医疗器械注册证。

() 获国家重点新产品与国家战略性创新产品证书

研发的国内首款超声微泡造影成像产品及其升级设备分别获国家科技部等四部委颁发的“国家重点新产品证书”和“国家战略性创新产品证书”。

()提高国际竞争力,通过国外权威机构的认证

具有超声微泡造影成像、灌注参量提取及成像功能的整机系列设备先后获得5项美国FDA认证和6项欧盟CE认证。65%的设备销往欧、美、俄、中东、东南亚等国际市场,共9612台。

() 国内外医院对原型样机、首款产品和系列升级产品的肯定和好评

1中国超声医学工程学会副会长、第四军医大学西京医院超声科周晓东教授对该项目国内首台原型样机与进口高端设备进行了临床对比评价,结论是:“与对照机Philips iu22相比,原型样机的造影成像过程CTR与对照机相当,其图像能够反映灌注过程,并可区分各阶段时相,且灌注过程与对照机一致。说明作为国内中档超声造影设备,其结果已满足临床基本要求”。

2、西班牙Hospital Universitario12deOctubrematerno-Infantil医院影像科主任Dr. A. Galindo对该项目国内首款超声微泡造影成像产品的评价是:“Excellent price/performance,the DC-7 is extremely competitive with other high end systems”。

3、北京大学第三医院、北京肿瘤医院、复旦大学附属中山医院、复旦大学肿瘤医院、中山大学附属肿瘤医院、浙江大学第二附属医院、中山大学第一附属医院、第四军医大学西京医院、第三军医大学第二附属医院等国内著名三甲医院使用该项目超声微泡造影成像升级产品与灌注参量提取及成像系列产品后,评价道:“图像清晰”、“性能稳定可靠、性价比高”、“与进口同档设备使用对比发现…TIC曲线及灌注信息提取信噪比高、准确性好”、“深部对比度和灵敏度性能突出”,“提供可靠的定量参数”、“用于普通病人的常规检查,在疑难病例的超声造影、超声介入治疗评价和前沿课题研究中发挥着重要作用”、“在临床解决重要问题”。

 ()国际和国内机构用于重点课题及前沿研究,在国际一流刊物发表论文

俄罗斯Yaroslavl Railway Clinic、乌兹别克斯坦Tashkent Insitute of Postgraduate Medical Education、浙江大学附属第二医院、复旦大学附属肿瘤医院、中山大学附属肿瘤医院、中山大学第一附属医院、第三军医大学第二附属医院等国内外机构将该项目设备“优良的超声微泡造影成像和灌注评价功能”用于早期肿瘤定性与定量诊断、射频和超声空化治疗监控评价等国家重点课题及前沿研究,在Ultrasound ObstGyn、Sci Rep、Biomaterial等一流刊物发表论文。

() 本项目技术使用者的评价

迈瑞和飞依诺公司评价道:“与西安交通大学长期合作…研制出国内第一台造影成像原型样机…国内第一款超声造影成像产品…进一步推出了系列升级产品”,“首次使我国…具有了造影成像新模式。经临床验证…造影成像部分性能…优于国外高端设备”,“使我公司成为国内第一家具备研发生产灌注参量成像功能的高端数字化超声影像设备公司,填补了国内该领域的产业空白”,“产品核心技术均由本项目知识产权支持”。

()获省部级科学技术奖励

项目“高对比、高分辨超声微泡成像与灌注参量成像技术及系列设备”获2016年度陕西省科学技术奖一等奖。

 

4、推广应用情况

(1)   该项目研制成功我国超声微泡造影成像首套实验系统和首台原型样机,并分期实现技术转化研发与升级,先后推出我国首款超声微泡造影成像和灌注参量成像产品设备,形成两个系列共14个型号的产品设备。

(2)   这些产品设备通过国家权威部门检验,获得国际行业认证,提高了国产超声成像设备的市场竞争力,进入全球市场,截止2016年,累计销售16862台(其中国际市场销售10078台,约占总销售量的65%)。

(3)   除下表所列应用单位外,目前该项目的产品设备大部分销往国内多数位居前列(综合、肿瘤、超声)的三甲医院和大批国内二、三级医院,亦进入美国、欧洲、中东、东南亚、非洲等国际市场。除主要用于在肝、胆、胰、肾、心脏等疾病的常规造影临床应用以外,进一步用于肿瘤检测、心血管疾病、早期小肿瘤定性分级检测与边界确定以及治疗监控成像与术后评价等疑难病例的临床诊断和前沿科学研究。

主要应用单位情况表

应用单位名称

应用技术

应用的起止时间

应用情况

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

超声微泡造影成像、灌注曲线与参量提取技术

2004-01~至今

形成5款产品设备:DC-7DC-70DC-8M9Resona7;销售15407台。

飞依诺(苏州)科技有限公司

超声微泡造影和灌注参量成像技术

2012-12~至今

形成9款产品设备:Vinno 8 G50G6070X5X6X7M50M80;销售604台。

第四军医大学第一附属医院

首台原型样机DC-6,首款产品设备DC-7,升级产品 DC-8

2007-09~至今

主要用于肝脏局灶性病变鉴别诊断、局部消融治疗的超声造影监测等方面的临床应用

中山大学

附属肿瘤医院

升级设备DC-8M9

2011-02~至今

应用超声造影新技术进行超声造影功能性成像、深部和浅表肿瘤定性与定量诊断

复旦大学

附属中山医院

升级设备DC-8

2014-01~至今

主要用于肝脏常见病、多发病和罕见病的超声造影诊断、实时超声造影诊断肝肿瘤及小肝癌等一系列的诊断和科学研究中

浙江大学医学院附属第二医院

首款产品设备DC-7、升级设备DC-8Resona 7

2014~至今

开展了肝、胆、胰、肾、心脏等方面的造影临床应用,以及超声造影对胃癌术前评估、颈动脉斑块增强类型判断及斑块新生血管检查、甲状腺造影及介入评价等方面的科学研究工作

北京肿瘤医院

升级设备DC-8

2013-01~至今

利用造影成像模块进行肿瘤检查与治疗评价等多方面的临床应用

北京大学

第三医院

升级设备DC-8M9Resona7

2011-11~至今

进行了肝脏占位性病变、胆囊肿瘤与慢性炎症、肾脏复杂性囊肿、脊髓术中减压灌注评估等方面的临床应用。

中山大学

附属第一医院

升级设备DC-8Resona7

2011~至今

临床应用包括:肝肾器官移植术后的血管并发症检测;肝肾肿瘤性质鉴别诊断;肿瘤消融引导和术后评估;介入超声引导和监测;腔道超声造影。在科研工作的应用主要包括:基于实时三维超声造影的肿瘤消融精确导航和边界精确判断。

复旦大学

附属肿瘤医院

升级设备Resona7

2016-03~至今

主要用于科研和临床诊断工作,以及一些具有特色的前沿研究领域,如转移性肝癌的实时超声造影早期诊断、肿瘤边界检测确定、以造影为基础的超声分子成像技术定量评估肿瘤微血管生成等

第三军医大学第二附属医院

升级设备

Vinno 70

2014-10~至今

主要用于腹部肿瘤与其它小器官疾病的检查。还特别将该成像功能用于对低强度超声空化治疗增强肿瘤化疗这一重要国际前沿课题研究,适用于治疗前后检查和过程监控成像评价。

河北省计划生育科学技术研究院

升级设备

Vinno M50

2016-02~至今

试用该机的超声造影成像功能板块

西班牙Hospital Universitario 12 de Octubre

首款产品设备DC-7

2011-03~至今

“Excellent price/performance is extremely competitive with other high end systems”


 

5、主要知识产权证明目录

 

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利有效状态

发明专利

一种基于宽波束造影成像及提取灌注时间强度曲线的方法

中国

ZL201410081743.6

2015-08-05

1744062

西安交通大学

万明习,王弟亚,杨萱,翟宇,钟徽

有效

发明专利

一种超声成像的方法和装置

中国

ZL201110393379.3

2015-05-13

1663956

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

桑茂栋,冒祖华,吉挺澜

有效

发明专利

一种基于单像素TIC源的超声造影灌注参量成像方法

中国

ZL201510100876.8

2016-4-27

2046675

西安交通大学

万明习,王弟亚, 钟徽,杨萱, 韩萌,肖梦楠

有效

发明专利

基于发射脉冲内幅度调制的超声造影成像方法及系统

中国

ZL201410506163.7

2016-05-11

2064808

飞依诺科技(苏州)有限公司

陈惠人,吴宇鹏

有效

发明专利

一种时间强度曲线的呼吸运动补偿及双峰拟合的方法

中国

ZL201510101096.5

2016-06-08

2099900

西安交通大学

万明习, 王弟亚, 钟徽, 韩萌, 肖梦楠, 杨萱

有效

发明专利

一种超声造影灌注参量快速成像方法

中国

ZL201510567968.7

2016-08-17

2165952

西安交通大学

万明习, 王弟亚, 肖梦楠, 杨萱,钟徽

有效

发明专利

压缩自适应波束合成的平面波超声成像和微泡成像的方法与系统

中国

ZL201510079932.4

2016-04-27

2047723

西安交通大学

万明习,柏晨,徐姗姗,敬博文

有效

发明专利

空化微泡高信噪比超声快速成像及动态尺寸分布估计方法

 

中国

ZL201310161053.7

2015-08-05

1747976

西安交通大学

万明习,刘润娜

有效

发明专利

基于超声主动空化成像的空化起始阈值分布重建方法

中国

ZL201310150100.8

2016-03-02

1967501

西安交通大学

万明习,胡虹,王素品,王晶晶

有效

发明专利

Frame averaging circuit for use in an ultrasound imaging system

美国

US8282560B2

2012-10-09

 

Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd

Wei Xiong, Yong Li, Jianyong Wang

有效

 

6、主要完成人情况

 

姓名

万明习

排名

1

行政职务

所长

技术职称

教授

工作单位

西安交通大学

完成单位

西安交通大学

对该项目技术创造性贡献:

该项目的总负责人,对该项目的第1234项科技创新均有重要贡献。提出和不断完善该项目的总体技术方向与应用实施方案;提出和发明了高对比广义解相关超声造影和空化微泡成像方法与关键技术、高信噪比TIC提取技术、参量提取定征和灌注参量快速成像技术;是该项目相关技术转化工作的组织者和推动者,促使该项目相关技术成功实现转化和应用。

作为第一发明人共申请发明专利24项,其中授权19项,获得软件著作权3项,作为通讯作者发表与该项目密切相关论文53篇,作为主编出版英文专著1部。

 

 

姓名

李勇

排名

2

行政职务

总监

技术职称

高级工程师

工作单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

完成单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第134项科技创新具有重要贡献。为第1完成单位的国内首套超声微泡造影成像实验系统提供了数据接口支撑;与第1和第5完成人共同负责研制我国第一台超声微泡造影成像原型样机并进行技术转化,优化设计了脉冲逆转与平面波合成发射硬件模块、发射相位、幅度与波形的精准调控方法;发明了微泡造影与优化B型同时显像帧平均技术;负责国内首款具有超声微泡造影成像功能的产品设备DC-7的产业化;在本项目核心技术和DC-7基础上,促使产品升级。

作为主要发明人共申请发明专利5项,授权4项。

 

 

姓名

王弟亚

排名

3

行政职务

技术职称

未取得

工作单位

西安交通大学

完成单位

西安交通大学

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第123项科技创新具有重要贡献。发明了高对比广义解相关聚焦波/宽波束超声微泡成像方法、高信噪比灌注曲线与参量提取和高分辨灌注参量成像技术;在研究和技术转化过程中,解决了成像灵敏度、成像效率、辐射声压与微泡破坏率相互制约,以及TIC提取信噪比和灌注参量成像分辨率相互制约等技术难题。

作为主要发明人申请发明专利9项,授权7项,获得软件著作权3项,作为第一作者发表与该项目密切相关论文5篇。

 

 

姓名

宗瑜瑾

排名

4

行政职务

系副主任

技术职称

副教授

工作单位

西安交通大学

完成单位

西安交通大学

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第123项科技创新具有重要贡献。发明了基于模型的微泡反向优化制备技术;采用理论计算结合声光共焦测试方法,澄清了声驱动微泡多分量回波解相关物理机制;在微泡成像和灌注参量成像关键技术实施过程中完成了仿体、动物、临床实验测试。

作为主要发明人获得授权发明专利1项和软件著作权1项,作为第一和通讯作者发表与本项目密切相关论文5篇。

 

 

姓名

钟徽

排名

5

行政职务

技术职称

讲师

工作单位

西安交通大学

完成单位

西安交通大学

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第134项科技创新具有重要贡献。承担国内首套超声微泡造影成像实验系统研制;和第12完成人共同负责研制我国第一台超声微泡造影成像原型样机和技术转化;发明了SSD微泡解相关检测技术与空化微泡次谐波、复合频率成像方法。

作为主要发明人共申请发明专利8项,授权7项,获软件著作权2项,作为第一作者发表与本项目密切相关论文4篇。

 

 

姓名

陈惠人

排名

6

行政职务

产品总监

技术职称

工程师

工作单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

完成单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第34项科技创新具有重要贡献。发明了超声成像系统的波束叠加合成方法以及基于发射脉冲内幅度调制的复合频率解相关微泡成像技术和系统,成功实现了高对比广义解相关微泡造影成像和高分辨灌注参量成像关键技术的转化,并实现产业化,形成系列产品设备。

作为第一发明人申请发明专利4项,授权2项。

 


 

姓名

吴方刚

排名

7

行政职务

系统部经理

技术职称

工程师

工作单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

完成单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第134项科技创新具有重要贡献。在第1完成单位攻读硕士学位期间,建立了国内首套造影微泡成像实验系统,发明了基于声驱动解相关的超声微泡造影成像技术;在第3完成单位工作期间,发明了多波束同步发射/接收快速成像技术,实现高对比超声微泡造影成像和血流灌注成像的技术转化与产业化,形成系列产品设备。

作为第一或主要发明人申请发明专利3项,授权2项。

 

 

姓名

朱磊

排名

8

行政职务

副总监

技术职称

高级工程师

工作单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

完成单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第34项科技创新具有重要贡献。在该项目核心技术和技术转化形成的首款造影成像产品DC-7基础上,负责产品升级,承担聚焦波与宽波束超声微泡造影成像优化显像,以及灌注曲线和参量提取的整机系统设计与实现,促使推出系列升级产品设备。

作为主要发明人获得授权发明专利1项。

 

 

姓名

桑茂栋

排名

9

行政职务

技术职称

高级工程师

工作单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

完成单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第14项科技创新具有重要贡献。在该项目核心技术和技术转化形成的首款造影成像产品DC-7基础上,借鉴国外公开发表文献,发明了复合频率(基频与二次谐波)解相关超声微泡造影成像技术,成功推出升级/系列产品;发明了超声微泡造影图像阈值优化与B模式同时成像帧平均技术。

作为第一或主要发明人申请发明专利4项,其中授权2项。

 

 

 

姓名

吴宇鹏

排名

10

行政职务

技术职称

未取得

工作单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

完成单位

飞依诺科技(苏州)有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第4项科技创新具有重要贡献。在造影成像与灌注参量成像技术的转化与产业开发过程中,研究了脉冲幅度调制声驱动与成像参数优化设计;解决了超声微泡造影和灌注参量成像灵敏度、成像效率相互制约的技术难题,完成技术测试;促使高对比超声微泡造影成像与高分辨灌注参量快速成像技术成功转化并形成系列产品。

作为主要发明人申请发明专利2项,其中授权1项。

 

 

姓名

樊睿

排名

11

行政职务

技术经理

技术职称

未取得

工作单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

完成单位

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第13项科技创新具有重要贡献。负责脉冲调幅调相发射与时域解相关检测成像装置研发;在该项目核心技术和首款造影成像产品DC-7基础上,借鉴国外公开发表文献,发明了平面波宽波束发射/接收调控方法,用于升级产品。

作为发明人申请发明专利2项,其中授权1项。

 

 

姓名

王素品

排名

12

行政职务

技术职称

教授

工作单位

西安交通大学

完成单位

西安交通大学

对该项目技术创造性贡献:

对该项目的第12项科技创新具有重要贡献。参与发明了基于声驱动扩散解相关的超声微泡造影成像技术和国内首套超声微泡造影成像实验系统研制。

作为主要发明人获得授权发明专利3项,作为合作作者发表与本项目密切相关论文10篇。

 

  

7、主要完成单位及创新推广贡献

1)第一完成单位:西安交通大学。

西安交通大学生物医学超声科研团队是我国该领域最重要的科研机构之一,也是至今亚洲培养生物医学超声(理工)领域研究生最多的机构。从1995年起,先后在973和863课题、国家自然科学基金杰青、重点与面上以及横向合作项目等持续支持下, 对超声微泡成像和灌注参量提取及成像,进行了20年持续研究和11年分期转化与合作开发。对该项目科技创新和推广应用情况的贡献为:

1)在澄清声驱动微泡多分量回波解相关特性基础上,提出了高对比广义解相关微泡成像方法,发明了单/宽波束时域波形和可选性复合频率广义解相关微泡成像等成套关键技术,突破了国际上微泡成像多因素相互制约的瓶颈;并扩展应用到空化微泡成像前沿研究领域。

2)发明了呼吸运动补偿与双峰降噪拟合相结合的高信噪比灌注曲线及参量精确提取技术、基于有效TIC和目标参量筛选的高分辨多灌注参量快速成像技术;扩展应用到空化微泡定征前沿领域。

3)建立国内首套模块化超声微泡成像实验系统(2000年),提出在我国第一代数字化超声设备上研究微泡造影成像的创新思路;与第二完成单位合作,研制成功国内超声微泡造影成像首台实验系统(2004年)。随后向第二完成单位提交立项报告,签订《超声造影成像技术与系统技术合同书》,并提出了脉冲逆转精准调控、成像后处理优化等国产成像平台升级改造需求,并研制成功国内首台原型样机(2006年)。促使第二完成单位推出国内首款超声微泡造影成像产品设备(2009年)。

4)与第三完成单位密切合作,签订合作协议,组成科研团队,进行技术转化,共同开发出以微泡造影成像为基础的具备灌注提取及参量成像功能的国内首款产品样机及系列设备。

相关成果申请国家发明专利21项(国际专利1项),其中授权19项。发表国外SCI论文33篇;获得国际超声领域“R. W. B. Stephens奖”1项,撰写英文专著1部。

2)第二完成单位:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司。

深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司是我国医疗器械及超声成像设备研发制造的龙头企业,2014年其超声影像设备的全球市场占用率为5.1%,全球排名第六的中国超声品牌。对该项目科技创新和推广应用情况的贡献为:

1)为第一完成单位研制的国内首套超声微泡造影成像实验系统提供系统平台和射频数据接口支撑;在第一完成单位立项报告的基础上,签订技术合同,双方密切合作,研制成功国内首台超声微泡造影成像原型样机。

2)与第一完成单位合作,以第一完成单位提交的技术报告、项目进展与验收报告和原型样机升级平台为基础,成功实现高对比超声微泡造影成像技术转化和产业开发,推出了国内首款超声微泡造影成像产品设备(DC-7,2009)。

3)在产业化过程中,逐步形成脉冲逆转精准调控发射、多波束快速发射/接收、宽波束叠加合成、微泡造影优化显像与B模式帧平均同时成像等后处理技术,完成对国产超声成像系统平台的升级改造,为推出系列设备提供有力的系统支撑。

4)以该项目核心技术、首款产品设备、系统升级平台为基础,借鉴国外公开发表文献,负责产品升级,持续推出台式和便携式两个系列共4个型号具有超声微泡造影成像、灌注曲线提取分析功能的系列升级产品DC-70、DC-8、M9和Resona7,大批量销售全球市场。

相关成果申请国家发明专利11项,其中授权8项(国际专利2项)。通过技术测试报告6份,国家食药监总局及授权机构的检验报告5份,获得医疗器械注册证5项,FDA认证5项,欧盟CE认证5项。获得国家重点新产品与国家战略性创新产品证书2份。

3)第三完成单位:飞依诺科技(苏州)有限公司。

飞依诺科技(苏州)有限公司从2010年成立起一直致力于成为世界一流医疗民族品牌,于2014年获“江苏省创新创业领军人才”、“国家高新技术企业”等称号。对该项目科技创新和推广应用情况的贡献为:

1)与第一完成单位签署合作协议,接受第一完成单位以高对比超声微泡造影成像为基础的高信噪比灌注曲线与参量提取和高分辨灌注参量成像成套技术,并与第一完成单位组成科研团队,成功进行技术转化,共同研制成功国内首款具有超声微泡造影灌注曲线和参量分析提取、灌注参量成像功能的产品样机与设备Vinno G50。

2)在产业化过程中,逐步形成了脉冲逆转多波束同步发射/接收、波束优化合成、回波射频信号前端处理技术,完成对国产超声成像系统平台的升级改造,为推出系列设备提供有力的系统支撑。

3)与第一完成单位合作,进一步推出具有以高对比超声微泡造影成像为基础的高信噪比灌注曲线与参量提取及高分辨灌注参量成像功能的台式和便携式两个系列共8个型号的系列产品:VinnoM80、VinnoG60、Vinno 70、VinnoM50、Vinno X5、Vinno X6、Vinno X7、Vinno 8。上述产品设备已大批量生产销售。 

相关成果申请国际专利1项,国家发明专利4项,其中授权3项。通过技术测试报告4份,国家食药监总局及授权机构的检验报告6份,获得医疗器械注册证2项,欧盟CE认证3项。

 

8、完成人合作关系说明

项目第1完成人万明习为西安交通大学生命科学与技术学院教授,与第3完成人王弟亚、第4完成人宗瑜瑾、第5完成人钟徽和第12完成人王素品同属一个科研团队,长期以来一直保持密切的合作关系,并长期致力于高对比超声微泡成像、高信噪比灌注曲线和参量提取、高分辨灌注参量成像理论方法与成套关键技术的研究和转化应用。上述几位完成人之间围绕关键技术进行分工协作,在声驱动微泡广义解相关物理机制研究、单/宽波束超声微泡造影成像、灌注曲线和参量提取、灌注参量成像技术以及空化微泡成像与定征等方面共同获得授权发明专利8项,合著代表性论文18篇,合著英文专著1部,中文教科书2部。

项目第2完成人李勇作为迈瑞公司代表,与第1完成人万明习、第5完成人钟徽和第7完成人吴方刚合作,共同研制我国第一套超声微泡造影成像实验系统和首台原型样机。从2004年起在第1和第2完成人带领下,针对超声微泡造影成像技术及其工程化实现展开广泛的论证,并开始实质性合作研究,于2004年形成《立项报告》,2005年签订《“超声造影成像技术与系统”技术合同书》,第4完成人宗瑜瑾、第8完成人朱磊、第9完成人桑茂栋、第11完成人樊睿和第12完成人王素品均参与了合作。双方在以第1完成人万明习所带领的西安交大团队研究和发明的高对比广义微泡解相关超声微泡造影成像技术和共同研制的首台原型样机的基础上,进一步深入密切合作,促进了迈瑞公司推出国内首台具有超声微泡造影成像功能的产品设备(DC-7,2009年)。以此为基础,第二完成单位前述完成人员升级改造国产系统平台,随后推出了一系列中高端升级产品。

项目第6完成人陈惠人作为飞依诺公司代表,从2011年开始与第1完成人万明习带领的西安交大的科研团队展开深入密切合作,随后签订了长期合作协议,重点进行以高对比超声微泡造影成像为基础的高信噪比灌注曲线和参量提取、高分辨灌注参量成像等工程化技术的研发和转化应用。第7完成人吴方刚和第10完成人吴宇鹏曾在第1完成人万明习带领的西安交大团队单位攻读硕士研究生,第7完成人的研究课题即为本项目的超声微泡造影成像方法与系统。第6完成人陈惠人、第7完成人吴方刚、第10完成人吴宇鹏与第1完成人万明习教授先后派出的4位研究生,共同组成科研团队,完成超声微泡造影成像、灌注曲线和参量提取及灌注参量成像的转化实施,并利用双方实验条件,进行技术测试与改进,成功将上述技术转化到飞依诺公司开发的一系列产品中。

本项目三家完成单位和所有完成人共同进行了项目成果鉴定会,均为鉴定成果主要完成人。