浙大团队开发高速双模成像系统，12秒完成全乳腺扫描，特异性提升3倍

浙大团队研发高速双模乳腺成像系统，提升早期诊断精准度

浙江大学林励研究员团队近期开发出高速双模成像系统（HDMI），融合光声与超声层析成像技术，可实现整个乳腺横截面的大画幅、双模态实时成像。

高帧率、深穿透、无辐射

该系统支持10帧/秒的双模态实时成像，12秒内完成全乳腺扫描；在不使用电离辐射和造影剂的前提下，两种模态穿透深度均达5厘米，适用于不同尺寸乳腺（经向胸腔方向轻柔挤压后）。

临床验证：特异性显著提升

研究团队对170名患者、186个乳腺肿瘤开展临床测试，并基于双模态影像构建机器学习诊断模型。结果显示：相较传统超声检查，HDMI将诊断特异性从22.5%大幅提升至75%，同时保持97.7%的高敏感性。

应用拓展性强

除乳腺肿瘤早期诊断与疗效评估外，该技术未来有望延伸至颈动脉斑块检测、关节炎评估及皮肤成像等领域。

图丨项目团队（来源：林励）

技术演进：从科研探索到临床导向

林励长期从事生物医学成像设备开发，其回国后依托加州理工学院博士及博后阶段的研究基础，持续迭代光声成像平台。HDMI是其主导研发的第三款光声层析成像设备：

• 第一代为国际首台可清晰识别乳腺肿瘤的光声设备，侧重原理验证，但系统可靠性有待提升；
• 第二代聚焦三维成像性能与科研通用性；
• 第三代HDMI则以解决临床问题为导向，兼顾成像质量、速度、深度与工程可靠性。

“我们不仅追求性能突破，更希望推动技术规范建立与临床落地。”林励表示。

图丨HDMI系统展示（工程样机原型）（来源：Science Advances）

双模融合机制与信息互补优势

HDMI在光声成像系统基础上集成超声发射模块与信号切换开关，实现两种模态有机融合。系统利用光声成像帧间数十毫秒空隙，同步完成一帧超声成像，用户感知为同一位置的实时双模图像。

超声成像反映组织声学反射特性（结构信息），光声成像则提供光学吸收特性（血供与代谢信息）。二者结合，可同步获取病灶形态与周边微环境——林励比喻为“超声看‘发型脸型’，光声看‘眼睛鼻子’”。

图丨乳腺肿瘤患者的HDMI图例（来源：Science Advances）

面向东亚女性的友好型乳腺影像方案

乳腺癌是全球女性癌症死亡主因之一，早期精准诊断尤为关键。传统钼靶检查对东亚女性致密型乳腺灵敏度低、对比度差；MRI虽精度高，但需注射含重金属造影剂，且单次扫描耗时数十分钟。

HDMI无需电离辐射、不依赖造影剂、仅需12秒完成扫描，兼具安全性、舒适性与高效性，特别适配东亚女性乳腺特点，也更利于动态疗效监测。

产业化进展与学术影响

研究团队已成立技术转化实体——利影科技，推出高速多通道开放式超声科研平台，并服务多个科研单位。相关成果以《用于乳腺肿瘤早期精准诊断的高速光声和超声层析成像》为题，发表于国际顶刊Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.adz2046）。

图丨相关论文（来源：Science Advances）