这个实验室有把看不见的“刀” 能隔空“杀”癌

3月29日，超声医学工程国家重点实验室，王智彪（右）在指导临床医生为患者做术前检查。记者 崔力 摄/视觉重庆

3月29日，超声医学工程国家重点实验室，技术人员正在进行实验准备。记者 崔力 摄/视觉重庆

4月18日，中国自研“海扶刀”肿瘤治疗技术落地墨西哥。新华社发

1、2、3……短短3秒，被置于水面上的有机玻璃板就瞬间融化，可当实验人员将手放到玻璃板下方，却毫发无损。

这是魔术么？

“不，这是聚焦超声治疗技术，是我们的原始创新。”超声医学工程国家重点实验室主任王智彪教授底气十足地说，这项技术已研究了33年，让我国在高强度聚焦超声领域居于国际领先地位。

连日来，重庆日报记者走进超声医学工程国家重点实验室的基础实验室、超声治疗基础研究室、高能声学实验室，一探原始创新的究竟。

基础实验室：目标瞄准无创治疗

实验室探秘：

在牛肝上“写字”

一提到牛肝，你会想到什么？麻辣鲜香的火锅？

但在位于重庆医科大学生命科学研究院二楼的基础实验室里，牛肝却是聚焦超声技术最为原始的实验材料。

4月20日，走进实验室，记者首先看到在左侧一排架子上排列着20多个器皿，装着牛肝、羊肝、乳腺组织等。

“这些都是聚焦超声实验的作品。”王智彪指着其中一块牛肝说，这里依次排列着3个小白点，我们叫它“刀尖”，即聚焦超声切除肿瘤时的凝固性坏死点。以往在做实验时，要检测“刀尖”的精准性，我们通常会用牛肝当实验材料，打完后将牛肝一片片切开，观察“刀尖”是否打在预定的位置上。

最特别的是两片薄薄的牛肝，被绳子固定在器皿中，牛肝上用聚焦超声写了“中国”两个字。这两个字颜色虽然有点发白，却很方正，十分震撼。

科技背后的故事：

年复一年的实验，攻克世界级难题

其实，这项研究从1988年就开始了。当年，王智彪组建超声生物学效应课题组进行相关研究，该课题组就是超声医学工程国家重点实验室的前身。

“这是一场世界范围内的科技竞赛。”王智彪说，上世纪40年代，美国学者最先提出用高强度聚焦超声从体外对体内疾病实施无创治疗的概念，这一诱人的设想吸引美、德、英、日等发达国家进行了半个多世纪的探索，但由于超声在生物组织内聚焦规律的复杂性，无创治疗这一梦想始终被搁浅在研究阶段。

超声波在生物组织内聚焦是世界级难题，课题组却知难而进。

超声波换能器发射面与聚焦点横截面之间的合适比值是多少？课题组做了数千次实验，最后才得出最安全有效值。

聚焦点横截面直径控制在什么范围最佳？又是数千次实验，终于得出最佳效果参数。

在用大动物猪做实验时，又一个难题横亘于前：超声波往往没有损毁病变聚焦点，却使正常组织大面积损伤。

为摸索超声波既杀死肿瘤而不损伤周围正常组织的路径，从1994年到1996年，实验做了整整3年。

王智彪说，正是每年用上万只的动物，几千公斤的动物内脏日复一日、年复一年的上千次、万次的实验，失败-分析-再实验，才在世界上首次建立起了聚焦超声领域的基础理论体系。

超声治疗基础研究室：海扶刀“稳准快”

实验室探秘：

有机玻璃板3秒被融化

如果说基础实验室符合了普通人对实验室的想象，与之一墙之隔的超声治疗基础研究室就是动真格的了。

实验室里放着一台海扶刀 聚焦超声肿瘤治疗系统，它“长得”和普通手术床差不多，但在中间有一个被置于水中的凹面超声波换能器。

为直观了解海扶刀 聚焦超声肿瘤治疗系统，实验人员王琦现场为记者展示有机玻璃板被融化的全过程，于是出现了文章开头那一幕。

接下来，王琦又将一个正方形的体模（仿生材料）放在水面上。体模摸起来软软的，有点像果冻，“这是我们后来研发的仿生材料，模拟人体组织，从而直观地观察形成‘刀尖'的过程和治疗效果。”

在启动换能器2秒后，体模内出现一个小白点，并逐渐增大，变成米粒大小。

王智彪解释说，传统手术是在肚子上开一个口子，其实肚子表面是没有病的，是肚子里面的器官有病，但我们进不去，所以要划一刀打开肚子。如今的微创手术是在肚子上打几个洞，但面对有病的器官，也是一刀一刀地切。而聚焦超声治疗技术不需要开刀，也不需要打孔，通过将体外发射的超声波聚焦到体内病灶组织，把病灶组织杀死，而器官表面、肚皮都不会受损。

文章来源：《分析试验室》 网址: http://www.fxsys.cn/zonghexinwen/2021/0509/924.html