中企视讯（作者 邹煦晨）8月17日下午，《万物生辉——未来时空的科技前沿》新书发布会在上海展览中心举行。本书以“海上科普讲坛”为基础，汇集了20余位来自科技领域院士专家的智慧结晶，解读了16项科技前沿技术进展，以通俗易懂的方式，从科研一线向读者传播前沿的科学知识和科学思想。本书由中国工程院院士钱锋和上海交通大学校长丁奎岭作序，并受到了中国科学院院士褚君浩、中国工程院院士赵振堂、复旦大学副校长马余刚等多位业界翘楚的联袂推荐。

《万物生辉——未来时空的科技前沿》新书

该书内容丰富多彩，从微观世界到宏观宇宙，从细胞奥秘到星河璀璨，让读者充分感受科学技术是如何改变这个世界，改变我们生活的。比如穿上显示屏:效法自然超越自然；书写 DNA:信息技术与生物技术交融迸发的无限潜力；合成生物学:扮演“造物主”；隔山打牛:聚焦超声在妇产科的应用；科学运动与健康等等。

为帮助读者更深入地理解书中内容，《中国企业报》中企视讯特别策划《万物生辉》作者系列访谈。此次让我们首先走近本书作者之一中国福利会国际和平妇幼保健院（下简称国妇婴）院长王玉东。王玉东院长在书中精心撰写了题为《聚焦超声：妇产科的”隔山打牛超能力”》的章节，深入剖析了电子相控阵聚焦技术在妇产科领域的应用。

王玉东院长表示，“电子相控阵聚焦技术不但可以有多个靶点，缩短治疗时间。而且由于其灵活多变等特征，会更安全。”

嘉宾分享对谈（左一：上海交通大学农业与生物学院资源与环境系副教授赵琦；左二：中国福利会国际和平妇幼保健院院长王玉东；右二：中国科学院院士、全国政协委员樊春海；右一：同济大学附属上海市肺科医院肿瘤科主任医师、宣传处处长孙辉）

从柳叶刀，到电子相控阵聚焦超声

值得一提的是，作为上海市优秀学术带头人，王玉东院长完成了国内首台电子相控阵聚焦超声治疗子宫肌瘤的临床转化工作，在国际上处于领先地位。

王玉东院长介绍说：“在医学领域，我的职业旅程见证了技术的巨大飞跃。最初我使用的是传统的柳叶刀，这种刀片虽然锋利，但冰冷且具有侵入性。随着时间的推移和医疗技术进步，我开始采用微创手术工具，这些工具在减少患者痛苦的同时，也降低了手术风险。更进一步，得益于跨学科的融合与发展，我现在能够运用无创手术工具（电子相控阵聚焦超声），这项技术不仅提高了手术的安全性和精确性，也极大地提升了患者的术后恢复速度和生活质量。”

电子相控阵聚焦超声技术源于肿瘤热疗法。1816年，科利发现丹毒发热能使肿瘤消退，启发了人们利用发热治疗肿瘤。随着科技进步，高频、微波和超声技术被引入，尤其是超声技术因其安全性和能加热深部肿瘤而受到青睐。热疗超声通过将组织加热至43-45摄氏度来抑制或杀死癌细胞，但保持恒定温度的技术要求极高。

然而，因为热量交换影响治疗效果，热疗超声在存在大血管的组织中效果受限。为解决这一问题，高强度聚焦超声（下称“HIFU”）应运而生。1942年，林恩提出超声外科概念，使用声波聚焦辅助神经外科研究。弗莱进一步发展了这一技术，通过聚苯乙烯透镜聚焦声波，精准杀死肿瘤组织而不损伤周围组织。

1956年，布罗夫指出，短时间的高强度聚焦超声辐照比长时间低强度辐照更有效。HIFU利用低兆赫频率的超声束在体外聚焦，使焦点声强极高，短时间内（0.5至5秒）使靶组织温度升至60摄氏度以上，实现急性热坏死，同时保护周围正常组织。

HIFU的原理类似于放大镜聚焦阳光点燃纸张的实验，通过聚焦超声波能量在体内特定区域，实现非侵入性治疗。HIFU已作为肿瘤治疗的重要手段，其具有安全、有效、无放射损伤、痛苦小、术后恢复快等特点。目前，HIFU在妇产科主要用于治疗子宫肌瘤和子宫腺肌病，有关其治疗其他妇产科疾病的研究也正逐步开展。HIFU在妇产科领域的应用范围愈加广泛，是未来无创治疗的发展方向。

子宫肌瘤

子宫肌瘤是最常见的女性生殖系统良性及多发肿瘤，发病率可达20%至25%，对于有明显症状的子宫肌瘤，手术切除是最常见的治疗手段。由于子宫动脉供给卵巢的血液约占卵巢总供血量的1/2，因此切除子宫可能使卵巢功能衰退，导致围绝经期综合征、骨质疏松、心血管疾病等发病率增高，且患者对手术接受度差，不仅会产生手术所致创伤，对女性心理也有较大影响。而微创手术往往价格昂贵，存在一定的手术并发症风险。对未生育女性而言需要保留她们的生育功能，行单纯肌瘤切除术需要严格遵循避孕时间，因此往往会使其错过最佳受孕时间。

HIFU可直接作用于肌瘤的瘤体，使其发生凝固性坏死，促进其萎缩或消失，从而达到治疗子宫肌瘤的目的。

除子宫肌瘤外，HIFU已广泛应用于妇产科领域，比如宫颈及外阴疾病、子宫腺肌症、异位妊娠、剖宫产瘢痕妊娠、胎盘植入、妇科恶性肿瘤等等。

王玉东院长对《中国企业报》中企视讯表示，相较以前的有创和微创手术方式，高强度聚焦超声治疗不需要打麻醉，也不需要止痛，甚至可以边听音乐边接受治疗。

根据《万物生辉》一书，高强度聚焦超声疗法不开刀、不流血、不麻醉，避免了伤口感染引起的并发症，且能最大限度保留子宫的完整性，加快子宫恢复、保护女性生育能力；术后也无需住院可实现“即到即治，即治即走”的诊疗模式，能最大限度地减少治疗对患者生活的影响。

HIFU肿瘤治疗系统的核心部件是聚焦超声换能器，随着技术的发展，电子相控阵聚焦技术出现。《万物生辉》一书还解释了电子相控阵聚焦技术具有“焦点和扫描灵活多变”及“可多点同时聚焦”等特点，是当今HIFU技术的发展趋势。

21世纪绿色肿瘤治疗手段

传统的HIFU虽属无创手术，不过也有一些“负面”的声音。比如，如果手术操作不当可能会有局部损伤。

《万物生辉》一书显示，电子相控阵聚焦技术通过对几十个甚至几百个阵元实施相位的精确控制，可以自由控制焦点数目和位置，从而提高治疗准确性和治疗速度。

这不禁让人联想到，电视机随着分区数增高，控光效果变得更加精细，画质越清晰。

电子相控阵聚焦技术示意图，数据来源：《万物生辉》

王玉东院长在书中介绍说，电子相控阵聚焦技术的主要优点是不需要机械移动，扫描速度快，精确度高，而且可以根据肿瘤的大小和位置来设定聚焦方式，通过电路来控制焦点，根据需要预先设定好加热图，这样不仅节省了时间，而且给有骨骼遮挡(如肝)部位的肿瘤治疗提供了方便。利用此方法可以一次形成多焦点，对于较大体积的治疗区域，这种治疗模式不仅可以减少治疗时间提高治疗效率，而且对比单焦点扫描方式可以获得更好的声场分布，达到较好的治疗效果。在实际治疗中，相控方式还可以通过调节发射时间，补偿由移动或组织非均匀等因素造成的畸变。

在《万物生辉》新书发布会中，王玉东院长向中国福利会上海宋庆龄学校赠书。他表示，“希望通过赠书活动，激发更多学生对科学研究的兴趣，了解和掌握更多的新质生产力。”

最后，王玉东院长表示，“愿全天下女性健康，只有女性健康，才能家庭幸福和社会殷实，才能做到万物生辉。”

新书发布会活动现场

延伸阅读

链接：中惠医疗首发相控阵聚焦超声系统 创新赋能助力“健康中国”

据中国新闻网报道，近期举办的2024第十届中国(上海)国际技术进出口交易会上，中惠医疗科技(上海)有限公司(下简称“中惠医疗”)发布了其自主研发的国内首台“相控阵列聚焦超声肿瘤治疗系统”(以下简称“PHIFU 系统”)，标志着我国超声治疗领域迈入了一个崭新的发展阶段，为实现精准医疗和提高人民健康水平提供了强有力的科技支撑。中惠医疗此次正式发布的PHIFU系统是其旗舰产品。自成立以来，中惠医疗即携手中国工程院陈亚珠院士团队及上海交通大学医学院附属中国福利会国际和平妇幼保健院，构建了产、学、研、医深度融合的创新平台。该合作依托强大的跨学科集成优势，成功破解PHIFU技术研发的多重难关，开创性地设计出144路阵元分布于球冠面的精密系统，实现了空间内焦点的电子灵活偏转与精确定位。