基于患者个体信息“量身定制”的数字化精准诊疗,可以大幅提高疗效、降低耗费,是医学发展的重要趋势,对肿瘤、口颌面、心血管等高发疾病防治的意义巨大。医学成像与增材制造(3D打印)技术融合是实现数字化精准诊疗的基础核心之一,基于患者影像数据、设计与增材制造个性化医疗器械、最终可以实现疾病的精准治疗。

发达国家率先掌控了数字化精准医疗产业的关键技术、占领了高端市场。我国相关产业发展迅速,但比较偏向于应用层,核心技术与装备亟待沉淀。其中,复杂组织成像建模难、增材制造变形缺陷多、治疗操控误差大等技术瓶颈,造成“测不准”—“造不准”—“用不准”,导致精准医疗数据链融合失败,严重影响治疗有效性和安全性。

针对数字化精准诊疗链中的关键核心技术瓶颈,杭州电子科技大学徐铭恩教授带领团队,在国家重点研发计划、国家重大科研仪器研制等项目支持下,开展了十余年产学研联合攻关,取得系列成果。发明了微型激光合光成像技术、提出语义分割介导的多源图像融合技术,突破了狭小解剖空间成像与复杂组织建模的技术瓶颈;原创了显微层析成像介导的高保真增材制造技术、高通量集成化增材制造技术,大幅提升了医疗器械增材制造的保真度和生产效率;提出了诊治可视化定量预判与个性化医疗器械设计制造技术,提高了诊疗预判与操控精确性。系统解决了复杂组织成像建模难、增材制造变形缺陷多、诊治误差大等国际难题,实现面向患者的“精准检测-精准制造-精准应用”数据链闭环。

研制出的关键核心技术和系列装备实现产业化、临床转化,成果整体达到国际先进水平,部分技术处于国际领先。产品获中国医疗器械注册证,通过美国FDA注册和欧盟CE认证,替代了进口,并出口欧盟、美国、日本等国,取得显著经济效益;提高了2万余家医疗机构的精准诊疗能力,广泛应用于肿瘤、口颌面、心血管等重大高发疾病治疗,惠及患者超过65万例。

由杭电徐铭恩教授团队领衔,联合浙江大学等单位共同完成的成果“融合多源成像与增材制造的精准诊疗技术装备及应用”荣获2022年度浙江省科技进步一等奖。