“医疗科技的发展需要一批人去做颠覆性、创新性的技术，拥有独辟蹊径的勇气，能够勇闯科学的无人区，才能在科技高峰上拿出中国的‘撒手锏’，占领科技的制高点。”从“六块地板砖”的实验室到国际瞩目的实验室，从一人作战到百余人的团队协助，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院院长周欣开展了数十年的探索。

  2023年，该团队成功研制出当前全球唯一获批的可用于气体成像的临床多核磁共振成像系统（以下简称“系统”），实现了肺部结构和功能的无侵入、无辐射检测和定量、可视化评价，为肺部疾病的早期筛查和治疗评估提供了新仪器和新方法。

  在传统MRI（核磁共振成像）检测中，人类的肺部影像犹如一个“黑洞”：肺部是空腔组织，其水质子的密度不足以成像。

  多年来，对“肺部黑洞”的“探照”成为医学界关注的核心课题。如何进一步洞悉肺部微结构，对通气与气血交换功能进行无损、定量、精准评估，是全球科学家要解决的问题。

  在这一场“肺部黑洞大作战”中，2023年8月16日，由该团队研发的创新医疗器械——人体肺部多核磁共振成像系统获国家药品监督管理局批准上市。2024年1月30日，在湖北省十四届人大二次会议上，该成果被写入湖北省政府工作报告。

  世界卫生组织下属的国际癌症研究机构发布的最新报告数据显示，2022年，全球新增癌症病例约2000万例，死亡病例约970万例，而这两项数据中肺癌占比最高。

  “目前我国患有肺癌、慢阻肺、哮喘等患者基数大。”周欣介绍，肺功能早期损伤检测技术壁垒高，许多患者因发现患病过晚错失了最佳治疗时机，导致病情加重，威胁生命健康。

  现在，在临床上，患者只要吸一口“仙气”，借助无放射性、无毒、可吸入的惰性气体氙作为信号源，在该研究院自主研制的“医用氙气体发生器”作用下，可将其磁共振信号增强5万倍以上，点亮肺部“黑洞”。“肺部气体成像让医生直观看到了肺部通气情况，把‘看不见’变成‘看得见’。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院副研究员李海东说。

  “看得见”对医生来说意义重大。此前，在临床上医生只可以通过CT观察肺部结构，但无法准确判断气体的流通情况。如今借助系统后，可以显示不一样的区域肺部的通气功能。以患者的临床诊断为例，一些患者的上半部分肺没办法实现通气，而另一些患者则是下半部分肺出现了通气缺失现象，那么肺部的气体成像给肺减容手术提供了准确的“视野”。

  系统持续升级后，不仅实现了“看得见”，也能做到“看得好”。团队在超快肺部气体磁共振成像技术、人体多核磁共振成像技术等方面实现全面突破，有效解决了肺部检测中气体磁共振信号太低而不能成像的重大难题。

  在新冠康复者后遗症的追踪与判断上，该系统也起着及其重要的作用。医院原是以白肺的体积大小来设定出院标准，而系统则可以全面发现病人在通气功能是不是真的存在缺失等问题，为医生诊断提供更全面图像。

  李海东打了一个比方：10多年前，手机拍摄出来的照片会出现像素点等情况，而如今手机照片已经能实现高清模式。此系统升级正是让临床影像里“肺部黑洞”看得更“高清”了。

  目前装备已应用至中国人民总医院、上海长征医院、武汉同济医院等全国多家三甲医院，累计完成新冠患者超3000人次的随访。

  从实验室走向临床应用，这一路团队走了5年多。李海东回忆，在投入应用前，根据临床医生的反馈，研究团队要一直调整研究思路。这对于科研工作者来说并非易事。在实验室里，科研目标瞄准的是怎么来实现技术的高精尖，但技术运用到了医院，还需要仔细考虑系统使用的过程中的操作便捷性、患者使用的友好性等问题。

  一系列人性化的技术改变应用在系统之中。此前患者需要依次吸入两袋气体后，进行成像检查。但对于无法长时间憋气或者吸气困难的患者来说，这两步存在着一定困难。后来，团队优化了系统流程，患者只需要吸一次“仙气”，屏气10秒钟以内就能轻松实现肺部的3D图像的全部扫描。

  “科学家要踏踏实实去积累，掌握核心技术，完成科学创新，从而带动整个行业变革，提升百姓的福祉。”如今，在周欣的团队里，成员平均岁数在36岁，覆盖数、理、化、生物医学、信息科学等不同学科方向，“一定要用心打造好年轻团队，只有年轻人不走寻常路，不拘一格做科研，才会源源不断产生创新”。

  这一项全球领先的技术对于大部分患者来说还是“生面孔”。周欣希望未来技术能“加快步伐”，走进全国各地的医院，成为老百姓检查单里“看得懂”“用得上”的检查指标，为解决肺部疾病诊治难题提供“一双慧眼”。