本文介绍了南京航空航天大学姚佳烽副教授团队研发的“可穿戴肺功能实时成像仪”。该设备凭借创新技术荣获2024年度江苏省技术转移联盟“十大技术转移优秀案例”称号，详细阐述了其无创动态成像的特点、从实验室到病房的研发历程，以及未来拓展应用的蓝图。
在医学检测领域，传统的肺功能检测往往存在诸多不便。而如今，一项创新性的成果正在改变这一现状。“无辐射、无需插管，仅通过一条柔性绷带贴合胸部，就能在患者呼吸之间实时捕捉到肺部通气区域的动态阻抗变化……”
近日，南京航空航天大学姚佳烽副教授团队传来喜讯，他们研发的“可穿戴肺功能实时成像仪”，凭借其革命性的技术创新，荣获2024年度江苏省技术转移联盟“十大技术转移优秀案例”称号。
这款外形如同智能运动腰带的设备，以多电极阵列布局、弹性可伸展绷带设计为核心亮点。它不仅突破了传统CT、MRI等设备静态成像的局限，更以“床旁可视化”的便携优势，为慢阻肺、哮喘等近亿患者带来了无创、实时呼吸监测的全新体验。
无创动态成像：让肺部呼吸“看得见”
传统的肺功能检测主要依赖医生的经验判断，而CT、MRI等设备虽然能够提供影像，但存在辐射风险、设备笨重、成本高昂等问题。姚佳烽团队研发的这款成像仪，采用电阻抗断层成像技术（EIT），在患者胸廓表面布设16个柔性电极。这些电极就像敏锐的“小侦探”，能够实时捕捉肺部通气区域的电导率变化，并将数据转化为动态图像。姚佳烽形象地比喻道：“这就像给肺部装了一台‘实时监控摄像头’。”
该设备的多电极布局设计让它“耳聪目明”，能够捕获更全面的生物阻抗数据，大大提高了测量的准确性和可靠性。通过先进的算法解析阻抗信号，可以清晰地显示气流在肺叶中的分布、流动异常区域，甚至能捕捉到细微的肺泡通气不均情况，为早期肺纤维化、慢阻肺急性发作等疾病提供预警。值得一提的是，其绷带式设计具有良好的自适应能力，无论是儿童还是老人，都能舒适佩戴。而且，单次检测成本仅为传统设备的1／10。
从实验室到病房：打破垄断
“我国40岁以上慢阻肺患者近1亿人，但肺功能成像仪长期被国外垄断，进口设备售价高达140万元，且操作复杂。”为了改变这一被动局面，姚佳烽带领团队自2016年就启动了研发工作。他们仅用9个月便攻克了首代样机，实现了从“0”到“1”的重大突破。2023年，该成像仪通过江苏省二类医疗器械创新审批，2024年8月正式获批中华人民共和国医疗器械注册证，成为国内首款可穿戴EIT设备。
与进口设备相比，国产成像仪具有明显的优势。其体积缩小了80％，重量仅300克，而且支持云端数据分析，可自动生成肺功能评估报告，这大幅提升了基层医院的诊疗效率。目前，该设备已在暨南大学附属第一医院、上海交通大学附属新华医院等17家顶级三甲医院投入临床使用，并在甘肃、贵州、河南等地的多家社区医院进行慢性肺病筛查，累计服务超2万名患者。
未来蓝图：从肺部监测到“全身扫描”
技术的突破永不止步。团队透露，新一代设备正尝试将胸阻抗成像与氧疗仪、电刺激技术结合，实现氧疗——理疗一体化。例如，针对慢阻肺患者，设备可实时调节氧疗流量；对于术后呼吸肌无力患者，能通过电刺激同步强化膈肌运动。
团队更宏大的愿景在于拓展电阻抗技术的应用边界。目前，他们已布局微流控肿瘤细胞检测、乳腺肿瘤3D筛查等方向，甚至计划为航天员设计肌肉运动监测系统。“电阻抗成像的潜力远超想象，”姚佳烽表示：“未来或许只需一件智能衣，就能完成全身器官的实时‘透视’。”
这款不足手掌大小的国产成像仪，不仅改写了肺部疾病诊疗的规则，更以“中国智造”的硬核实力，向世界证明：南航科研人在攻克“卡脖子”技术的赛道上，正以创新为翼，让精准医疗的曙光穿透每一片亟待守护的肺叶。正如一位临床医生所言：“它让沉默的肺部开始‘说话’，而我们要做的，就是倾听每一个生命呼吸的声音。”
本文介绍了南京航空航天大学姚佳烽副教授团队研发的“可穿戴肺功能实时成像仪”，该设备具有无创动态成像的优势，打破了国外在肺功能成像仪领域的垄断，目前已投入临床使用。团队还计划进一步拓展其应用边界，未来有望实现全身器官的实时监测，展现了“中国智造”在医疗领域的创新实力。
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