近日，由中华医学会、中华医学会超声医学分会主办，广东省医学会、深圳市医学会承办，深圳市人民医院协办的“中华医学会第一届全国超声医学青年学术论坛暨2023年深圳市超声医学学术年会”在深圳召开。大会以“创新与活力”为主题，紧紧围绕超声医学发展前沿，聚焦医工交叉等领域，探讨超声医学基础及临床研究技术的创新、转化以及新技术发展应用等话题，邀请超声学界的国内外知名专家学者与广大超声青年医师进行互动交流。
其中，““超声+”交叉融通论坛——临床需求导向的超声新技术和新设备交叉研究”论坛，邀请国家杰青、北京理工大学杨健教授，做“超声引导手术导航研究”的主题报告。
杨健教授认为，经皮穿刺机器人的应用，标志着中国创新型医疗器械技术的突破。目前，超声因其拥有实时动态、方便快捷、无辐射等优点，成为穿刺活检最主要的引导影像，超声引导手术导航是国际研究热点。但是，二维超声无法提供三维空间信息与相对位置关系，实时超声三维重建仅捕获局部结构信息，无法获取大范围全局信息，而且柔性器官受呼吸影响运动幅度大，超声模态下运动补偿困难，并且术前、术中的位姿变换大，超声成像范围小，多模态成像差异也大。以及，目前机械臂智能化程度较低，操作空间及场景受限，无法满足经皮穿刺等手术的临床要求。
面对目前的技术挑战，杨健教授团队提出了基于超声引导的智能超声诊疗解决方案。
对于空间信息缺失解决方案——
基于自适应的四面体剖分的三维超声进行重建，减少了全局参数不平衡的影响，以此进行三维超声拼接，建立了边界约束稀疏围栏模型，提出了聚类收缩先验图网络方法，有效抑制柔性器官形变差异，实现自适应精确分割，构建重要结构避让优化策略，实现了手术路径清晰规划。
对于柔性形变运动解决方案——
利用纹理-内容双约束结合生成对抗式形变预测配准方法，建模呼吸诱导下目标区域运动形变，增强三维超声柔性配准过程中的纹理约束，保证配准精度的同时减弱形变后图像的纹理扭曲，构建包含柔性器官空间结构及运动形变信息的四维超声影像，实现各采集位置时空连续超声切片的快速精确匹配。
对于实时空间定位解决方案——
针对病人位姿校正，使用自相似结构矢量加权的空间位姿配准方法，解决了多模态影像的灰度差异大和弱纹理噪声干扰的问题，与局部结构方向描述符配准方法相比配准精度提高32%；
针对呼吸运动提取，使用孪生网络融合矫正的呼吸运动提取方法，与传统孪生网络方法相比误差降低 40%；
针对超声目标跟踪，使用基于多峰检测和多特征校正的多模板孪生网络的目标跟踪，解决呼吸运动下目标位置难以确定的困扰；
此外还实现了超声探头标定和穿刺位姿可视化显示，增强了穿刺的精准度。
对于机械臂协同问题解决方案——
综合力反馈、路径调优及空间定位信息，研发以智能体为最终形态的机械臂，打造超声引导经皮穿刺导航机器人，针对胸腹部器官进行解剖结构建模与穿刺路径规划，术中通过超声实时图像引导机械臂完成穿刺针空间定位和定向，辅助医生完成准确穿刺。
交流讨论环节中，深圳大学陈思平教授、重庆医科大学附属第二医院冉海涛主任、中国科学院大学附属肿瘤医院（浙江省肿瘤医院）徐栋主任，就杨健教授分享内容进行了热烈讨论。
超声实时动态，联合断层影像引导穿刺，有望结束 “大海捞针”的难题，在解决临床穿刺诊疗技术难题、破解医护资源稀缺的服务瓶颈方面展现出巨大应用潜力，对于中国提升基层医疗机构诊疗水平、解决人民群众看病难等重大民生问题具有重要意义。