眼睛是心灵的窗户，别看人眼只有8克左右，却是最复杂的器官之一。现代医学对疾病的诊断和治疗在很大程度上依赖于先进的医学诊疗设备。没有这些诊疗设备，眼科医生就无法对眼科疾病实现精确诊断和精准治疗，许多眼部疾病的早期发现和治疗将会受到极大挑战，从而导致视力减弱甚至永久失明。中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队正是眼眸“侦探”，他们开创了我国高频超声诊疗技术，打破国外技术垄断，推动中国眼科医疗器械高质量发展。

眼科诊疗技术研发团队，依托于中国医学科学院生物医学工程研究所。团队主要从事眼科诊疗技术的研究与开发，研制出国内首台10MHz眼科A/B型超声诊断仪，首台50MHz眼科超声生物显微镜，以及白内障超声乳化仪、眼科激光治疗仪等一系列眼科诊疗设备，为无数患者重见光明以及我国的防盲治盲工作作出了重大的贡献。荣获国家科技进步二等奖1项，天津市科技进步一等奖、二等奖、三等奖共6项；获得国内3类医疗器械注册证10项，多款产品获得CE、FDA认证；获得发明专利26项，主持和参与制定了相关行业标准5项，推动了行业技术革新。

领域首台“中国制造”

上世纪80年代，一个数据让当时的团队负责人王延群坐不住了：全国眼科超声诊断仪仅有30多台。这些超声诊断仪集中分布在几个大城市，且全部为进口。“作为医学超声领域的科研人员，我们的研究要面向国家需求。”杨军说道。

1990年，中国医学科学院生物医学工程研究所的王延群、杨军等中青年研究人员决定组建团队，研发具有自主知识产权的眼科专科A/B超。由于当时科技水平的制约，临床B超设备的工作频率大致在3.5兆赫兹—5兆赫兹（MHz），个别设备的工作频率能到7.5MHz，实现10MHz以上的超声成像在我国更是空白。

“眼病是常见病、多发病，白内障、青光眼等眼病如果无法得到诊疗，致盲风险很大。我们当时的信念就是，让普通人也能通过B超检查眼睛。”有了明确的目标，团队下决心“从零出发”。“我们最先攻克的是10MHz超声换能器。这是一种将电能转化为超声能的装置，可解决产生高频超声的难题。”杨军介绍。

由于行业基础为零，研发工艺、材料供给等环节都要团队自己搞定。他们跑遍了全国多个生产压电材料和相关部件的单位，在持续调研中提出设计数据及工艺要求，带着这些需求又不断寻找合作单位。最终，他们与国内厂家合作攻关，经过反复试验，研制出符合眼科小巧要求的10MHz超声换能器。

“然而，超声成像的灵敏度与分辨率是一对‘矛盾体’：超声频率越高，其分辨率越高，但由于高频超声穿透力降低，导致成像灵敏度变差。”杨军说。为此，团队需要攻克一个又一个难关。从解决高频超声发射效率低的问题，到提高高频超声接收信噪比，从实现器件运行速度和采样速度双提升，到解决眼轴自动测量准确度差……每一个难关的攻破都是一项原创技术的积累。

这些在当时成就了眼科超声领域的首台“中国制造”，并在多年后成就了这支“国家卓越工程师团队”的举重若轻。

研制“天花板”产品

眼科超声设备的快速发展让不少“黑科技”普惠大众。如为近视眼激光手术和角膜移植手术“做规划”的角膜测厚仪，可精准测量角膜厚度，测量精度达微米级。“在实现高频超声的发射与接收技术之后，研发角膜测厚仪的技术难度总体不算大。”杨军介绍说，有了原创核心技术做支撑，团队持续跟踪技术前沿，不断“刷新”眼科超声成像设备的频率：20MHz的角膜测厚仪，测量精度可达5微米；50MHz的超声生物显微镜，分辨率达到40微米。

近年来，超声生物显微镜因采用较高频率，其图像分辨率实现了质的飞跃，堪比低倍光学显微镜。用“听声辨图”的方式实现了视觉级成像，该技术也是目前医学超声成像领域中高频成像分支的“天花板”。

为研制适应国际市场竞争的“天花板”产品，团队用深厚的工程技术功底满足临床需求。在临床上，扇形扫描可以在保持探头小巧的同时放大“显微镜”的视野，但不如线性扫描的反射好控制；而线性扫描更适合眼前部结构的诊断，但只能通过增加探头大小增加视野。团队经过大量的临床一线调研工作发现，当前的进口设备采用不同的扫描形式，应用时各有局限。结合临床实际，团队明确“大型设备采用线性扫描，便携式设备采用扇形扫描”的思路，研制了各有所长的两类超声生物显微镜。

团队还将人工智能应用于眼科超声影像采集中。“我们通过深度学习算法，在纷杂的图像中筛选出特征部位，实现了基于眼科超声生物显微镜图像的自动检测、分类诊断、智能分割等。”杨军表示，他们已经成长为涵盖超声、微电子、计算机、机械设计等多个领域的跨学科团队，目前仍在磁驱动探头、眼科诊疗人工智能模型等方面进行持续探索。一步步解决遇到的技术难题已成为团队的科研常态。

自主创新、实干拼搏，每一项产品的研发问世，无不凝聚着团队研究人员的心血和汗水。在团队三十多年的发展过程中，不断提升的，是人民群众对于眼健康的需求，始终不变的，是研究团队积极向上的拼劲、不断探索的学习精神、敢为天下先的勇气和以提高国家视力健康水平为己任的责任担当。在院校领导的鼎力支持下，研究团队将继续心怀“国之大者”，勇担科技创新时代重任，推进高水平科技自立自强，积极为健康中国、核心基地及世界一流医学院校建设贡献力量。

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本文素材来源：中国医学科学院新闻中心、科技日报、中华英才半月刊、健康报医生频道