港大「動態控制超透鏡」重大突破 超聲波穿透肋骨提升診療精準度

更新時間:08:00 2026-02-25 HKT
發佈時間:08:00 2026-02-25 HKT

心肌梗塞、心衰竭、肺栓塞等致命狀況,每天都在急診室發生。傳統超聲波檢查心肺時經常受肋骨阻擋,因為超聲波遇上密度及彈性較高的肋骨會產生明顯的阻抗,導致聲波反射及散射,令影像模糊不清。醫生通常需要從肋骨間隙側向掃描,以避開高阻抗肋骨,但由於角度限制,難以獲得完整清晰的心臟影像。若需更精準的診斷,往往要轉用X光或電腦斷層掃描(CT),但這些方法帶有輻射,對孕婦或需長期監測的患者並不適合。在救護車或急症室更難以使用,以致延誤急救時間。

為突破行業痛點,香港大學工程學院機械工程系方絢萊教授與研究團隊,利用「超材料」技術成功研發出「動態控制超透鏡」(MetaLens)。此技術能透過微細結構精準調控超聲波,使其可穿透肋骨,減少反射及散射問題,讓醫生能清楚觀察肋骨後方約10厘米深的心臟瓣膜,無論在影像深度、清晰度及準確性均顯著提升。

「動態控制超透鏡」可以幫助超聲波探頭緊貼皮膚,穿透肋骨,獲取清晰的心臟腔室及心臟瓣膜影像,以進行心臟疾病診斷。
「動態控制超透鏡」可以幫助超聲波探頭緊貼皮膚,穿透肋骨,獲取清晰的心臟腔室及心臟瓣膜影像,以進行心臟疾病診斷。

心臟、肺科及急診醫學將全面受惠

有了這項新型超透鏡,醫生不再受限於狹窄的肋間隙進行掃描,而能直接穿過肋骨,取得完整清晰的心臟結構影像以進行診斷。這對心臟科、胸肺科及急診醫學尤其關鍵,有助更快、更準確地診斷心衰竭、心肌肥大、瓣膜病變等病症。在急症室、加護病房(ICU)、救護車或床邊檢查等需要即時決策的情況中,超透鏡能迅速產生高質素的影像,大大縮短診斷時間,為患者爭取黃金治療時機。

此技術亦可應用於肺部疾病篩查。傳統超聲波易受肺氣及肋骨影響,難以清楚顯示肺結節或早期肺部病變,目前醫生需依賴具輻射的CT來評估肺部狀況。超透鏡技術則有望幫助超聲波穿透胸廓,及早發現嚴重肺部問題,甚至能取代部分胸部CT檢查,降低患者的輻射暴露風險。
 

有望成為全球首個商業化超聲超透鏡產品

港大團隊已完成原理驗證、仿真模擬及臨床前實驗,預計將成為全球首個商業化的超聲波超透鏡產品。未來計劃進一步推出便攜式配件,可輕易安裝於現有超聲波設備上,讓醫生隨時隨地進行快速胸腔掃描,支援早期心臟及腦血管疾病的篩查工作。

「動態控制超透鏡」技術將為醫學影像領域開展新一頁,並有望率先應用於急診醫學場景,讓醫護人員在無需暴露於輻射的前提下,獲取更完整及清晰的胸腔影像,從而為患者帶來及時、精準且安全的診斷與治療方案,不僅有助降低整體醫療風險與成本,更充分展現創新科技以人為本的醫學價值。