港大「動態控制超透鏡」突破超聲波限制解決骨骼屏障難題

在醫療影像領域，超聲波檢查一向以無輻射、即時影像及安全非侵入性等見稱，廣泛應用於婦產科、腹部及心胸肺科檢查。然而，骨骼一直是超聲波最難跨越的障礙。由於人體不同組織在密度與彈性上的差異會產生阻抗，超聲波在傳遞過程中容易造成反射與散射，導致影像模糊失真。醫生通常要從狹窄的肋骨間隙側向掃描，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。

這項長年未能突破的技術限制，最近由香港大學工程學院機械工程系方絢萊教授及其團隊率先成功破局。團隊首創「動態控制超透鏡」，透過「超材料」的微細結構，能精準調控超聲波傳播路徑，令聲波得以直接穿透骨骼，大幅減少聲波反射與散射。未來，該技術有望應用於心胸肺科檢查，有助及早發現嚴重肺部問題，甚至在部分情況下取代帶有輻射的胸部電腦掃描（CT），為患者帶來更安全、負擔更低的影像選擇。

港大團隊研發的全新超透鏡技術，讓超聲波近乎「無損穿透」肋骨，能清晰掃描肋骨後方約10厘米深的心臟瓣膜與腔室結構，提供實時、清晰和穩定的影像細節。這項技術的核心是人工智能驅動的「動態控制超透鏡」，被認為是超聲波技術領域的全球領先突破，並標誌著超聲波影像邁向人工智能驅動的新時代。

心胸肺科率先受惠

傳統超聲波雖具流動優勢，但卻受肋骨與肺氣影響，影像清晰度有限。「動態控制超透鏡」的出現徹底改變了這個困局，亦意味著醫生毋須再受制於肋骨阻礙，能直接觀察完整心臟結構，更準確地診斷心衰竭、心肌肥大等病症。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緊急場景中，超透鏡更能迅速產生高質素的影像，大大縮短診斷時間。團隊更指出，這項技術可應用在肺部疾病篩查上，未來甚至可取代部份胸部CT檢查，大幅減少患者的輻射暴露風險。