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在国际首次采用声动力技术调控动脉粥样硬化演变

时间:2017-08-23 14:43:40   字体: 【大】【中】【小】 【打印本稿】【关闭】

在国际首次采用声动力技术调控动脉粥样硬化演变

田野教授课题组获国家重大科研仪器研制专项资助

 
本报讯(孙鑫 生利健 徐旭)声动力技术属于理工医交叉学科范畴,今后在对抗恶性肿瘤、动脉粥样硬化斑块等疑难顽症上,很有可能锻造出一把“大杀器”。8月下旬,由哈尔滨医科大学附属第一医院田野教授领衔申报的《基于声动力技术的动脉粥样硬化演变调控仪器研制》课题,获得国家自然科学基金(国家重大科研仪器研制专项)近千万元人民币资助。这一为期5年的研发项目,旨在加强院所合作,联合攻关,早日解决声动力技术在心血管疾病中应用的关键技术难题。
作为引起人类死亡的首要原因,心血管疾病已成为重大社会问题,仅我国就有心血管病患者约2.3亿,平均每分钟有14人死于心血管病。其中,动脉粥样硬化为心血管病的重要根源,动脉粥样硬化斑块破裂导致急性心肌梗死与脑卒中的发生,而动脉粥样硬化斑块破裂的原因仍是待解谜题。巨噬细胞在动脉粥样硬化演进过程中发挥核心作用,其功能状态调控则是揭示斑块破裂奥秘的有效途径。然而现有的巨噬细胞调控技术,如激光技术、光动力技术、超声技术等存在穿透浅或靶向差的缺憾,因此如何精准调控动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞功能状态,始终是目前面临的技术挑战。
近年来逐渐崭露头角的声动力技术,是将超声波与卟啉类药物相结合,利用超声的强穿透能力,将声能由体表传递至深层组织,直接活化聚集在细胞内的卟啉类药物,催生活性氧分子,调节细胞功能。田野教授课题组开创性地将声动力方法移植到下肢动脉、颈动脉粥样硬化斑块的治疗上,结果表明这一无创手段可短时间内稳定及缩小粥样硬化斑块,改善下肢疼痛及头晕等症状。与此同时,田野团队围绕声动力技术的机理、设备与应用展开了艰苦攻关,从2004年到现在累计获得12项国家自然科学基金及2项国家支撑计划资助;相关原创性成果已在国际刊物上发表论文20余篇;获国家发明专利2项,实用新型专利3项,有4项发明专利已公开;同时获黑龙江省科学技术奖和省医疗卫生新技术应用奖一等奖各1项。
在国家重大科研仪器研制专项资金的有力支持下,田野团队又与哈尔滨工业大学和中国科学院声学研究所强强联手,跨学科进行更深层次研究,拟围绕动脉粥样硬化演变的关键科学与技术问题,研制基于声动力技术的动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞功能调控仪器。通过在体声场强度的实时测量与控制、声敏剂和氧浓度同步监测,调控动脉粥样硬化的发展变化;探索通过二维成像建立组织三维声学模型的方法;构建组织内声场设计算法,利用相控阵技术将超声能量聚焦于斑块;采用声敏剂对应金属卟啉作为测氧材料,通过单根光纤同步激发与探测,实现声敏剂和氧浓度同步监测;通过在动物实验中调节声动力技术参数,实现动脉粥样硬化演进调控的目标。项目结题后,声动力技术调控仪有望成为科学研究者揭开动脉粥样硬化斑块演化规律、优化调控参数及发现斑块调控新机制的重要工具,并为动脉粥样硬化疾病干预提供革命性策略。
上述重大项目的主要技术内容有:声场发射与监测模块、声敏剂/氧浓度同步监测模块、机电控制模块、信号处理与显示模块。其中,由哈医大负责对项目总体设计与实施;中科院声学研究所对部分软件进行开发与控制;哈工大开展部分设备研发。田野教授表示,此次成功获得国家自然科学基金(国家重大科研仪器研制专项)的巨额资助,将有助于结合理工医团队交叉和跨界的优势,以开阔的视角及纵深的视野,进一步阐述声动力技术调控动脉粥样硬化演变的机理,为优化声动力技术稳定及缩小斑块的参数提供保障,促使声动力技术更快、更好地应用于临床血管动脉粥样硬化病变的防治中,以解决这一危害公众健康、占用大量医疗资源的重大顽疾。
(编辑:徐旭  作者:  来源:)

 

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