无线电＋超声，Sonosine试图用电磁声学成像媲美CT和MRI【海外案例】

1895年，德国物理学家伦琴博士发现了伦琴射线，即现在的X射线，随后他借助这种射线的穿透本领摄取了人体组织的图像，震动了全世界。

随着X射线的发现，医学影像的序幕被徐徐拉开，人类对疾病诊断、治疗的模式发生了巨大的改变。经过百余年的发展，现今医学影像诊断设备大致分为四类：X线（CR、DR、DSA、CT）、超声、核磁共振（MRI）和核医学。

MRI和CT虽然图像清晰、解剖关系明确，但设备较为笨重，需要患者前往医院或者影像中心进行检查。与动辄上吨重的MRI和CT设备相比，超声设备要轻巧很多，超声医生可以推着机器来到患者病床前做检查。但便捷的同时也付出了代价，超声图像受干扰因素多，成像质量不如MRI及CT等大型设备清晰，超声对于骨骼、空腔脏器等的检查也很受限。

为此，2015年成立的牛津大学分拆公司Sonosine将一种全新的医学影像技术——电磁声学成像技术嵌入超声仪器中，试图优化超声诊断。

超声波的物理特性决定了其设备的局限性。Sonosine开发的第一款产品——Pulsar1旨在从技术源头上改良这个问题。Pulsar1的外观和检查方式都与传统的超声仪器相似，但核心技术与之大不相同。

2006年，牛津大学的研究小组研发了电磁声学(EMA)成像技术。EMA技术将无线电信号和超声波相结合，因导电性等电磁特性具有诊断价值，因此它可用来辅助超声波，可有效地震动扫描区域的小体积的组织。射频信号对扫描区域进行照射，对其回波的检测可以区分该区域的组织类型，尤其是对积液、钙化、毛细血管化的诊断更精准。EMA技术是超声的补充和集成，这是单靠超声波做不到的。

Sonosine将EMA技术嵌入Pulsar1扫描仪中。Pulsar1除了包括传统超声设备，还有发射和接受电磁波的“环形天线”。在医生使用超声探头扫描患者的同时，贴在患者身上“环形天线”也向组织器官发射无线电信号并接收回波。系统将超声波信号和无线电信号相结合，自动配准形成图像。

Pulsar1生成的高质量图像优于传统超声仪器的成像，甚至可与MRI和CT扫描相媲美，它的检查范围也比传统超声更广。但较MRI、CT而言，Pulsar1成本更低廉，它的扫描成本与超声检查相似。它和传统超声机器一样，是可以移动的，可支持医生在患者床旁做出即时诊断，消除不必要的转诊和影像检查升级的需要，即无需让患者使用MRI或CT机行进一步扫描。同时，Pulsar 1扫描也更安全，避免了患者和医护暴露在电离辐射和强磁场下。

对于临床医生来讲，工作流程和效率得到改善。对于患者来说，影像检查成本也得到了降低。

这项技术尤其能使偏远地区的人们受益。由于医疗成本高和大型医疗设施缺乏等问题，他们往往难以得到高质量的医学影像检查。EMA 技术可以嵌入到比 MRI 或 CT 更具移动性的设备中，在缺乏CT和MRI的情况下，患者不仅能用较低成本获得高质量的影像检查，医生也能够携带Pulsar 1这种较便携的设备对偏远地区的患者进行诊治。

目前，Pulsar 1主要专注于运动医学、创伤和骨科疾病的诊断，这是普通超声不算擅长的领域。未来，Sonosine还将探寻肝、肾、前列腺和卵巢疾病诊断方面的解决方案。

Pulsar 1操作示意  图源：Sonosine官网

EMA技术能从理论到影像设备的应用，背后的团队功不可没，其中的功勋人物要数Sonosine的创始人David Edwards教授。

在Sonosine成立的9年前，牛津大学的一个科学家团队在Edwards教授的带领下开发了一项新技术，即EMA技术，他们深信这项技术将在医学影像和诊断学领域产生涟漪。

Edwards是当时的工程科学教授，他曾任牛津大学工程科学学院院长和牛津大学沃德姆学院副院长。他在工业界工作了将近 12 年，曾在英国电信集团（BT，British Telecom）负责电信技术和监管方面的工作。

此后30 年，Edwards教授一直在学术界工作。他研究并开发了100多种产品，获得多项专利，其中不少已作为商业产品出现，囊括了无线电系统、无线电成像和医学影像等领域。Edwards教授也因其工作获得了许多奖项，包括 IEE 创新奖、自动射频和微波测量协会（ARMMS）颁发的奖项等。

David Edwards 图源：Sonosine官网

卓越的团队也不能缺乏优秀管理者和技术专家的支持。David Herbada负责管理 Sonosine，担任公司CEO职位。Herbada是全球医疗、工业和科技公司的高管和投资者，拥有20年科技公司的投资和管理经验。他的职业生涯始于设计工程师，随后履历逐渐丰盈，任职包括全球知名投资机构KKR高级投资顾问、Altran Technologies董事会顾问和埃森哲顾问等。

David Herbada 图源：Sonosine官网

Sonosine的首席工程师Julian Hayball和硬件工程师兼质量经理Charlotte Edwards分别毕业于剑桥大学和牛津大学，他们都在开发医学成像系统方面拥有丰富经验。Hayball既是物理学家又是工程师，也是西门子医疗前保健工程师。

Julian Hayball和Charlotte Edwards  图源：Sonosine官网

Sonosine目前已在全球获得30项核心专利。他们下一步的计划是创建实验室并对EMA技术进行测试，并开展进一步的临床（体外和体内）试验，以证明EMA技术的安全性和有效性。

但一个公司的发展，除了拥有过硬的技术，也离不开资金的支持。

从2015年成立至今，Sonosine共获得融资220万英镑，这些资金不仅支持了Sonosine产品的研发，也推动着其产品的商业化进程。Herbada表示，他们绝不满足于130亿美元的美国医学影像市场，他们还希望扩张到欧盟、亚太等市场，以分得全球超过420美元的医学影像市场蛋糕。

但想要实现新技术商业化落地和出海并非一件易事。GE、飞利浦、西门子、东芝几大巨大占据了全球超声市场上的绝大多数份额，Sonosine想跑赢竞争对手还前路漫漫。尤其在推广过程中，许多医疗技术公司面临的最大障碍是产品在其使用国获得安全批准，Sonosine 也不例外。

“在接下来的几年里，我们计划与超声设备厂商合作，并将我们的产品嵌入到现有的超声机器中。这应该会减少我们产品获美国FDA 批准的时间，同样减少在英国和欧盟认证所需的时间。我们已经走上了审批之路。”Herbada2021年8月在博客中写道。

近日，Sonosine宣布，它正在与总部位于英国的电子、软件和产品设计公司 Newbury Innovation合作，发布下一代EMA成像系统，提供以前只有资金雄厚的医疗中心才有的特殊诊断方案。此外，Sonosine还与美国电缆连接器供应商贸联集团（BizLink）和德国连接器制造商ODU GmbH & Co. KG合作开发，使用他们定制的MEDI-SNAP连接器，在全球分销EMA的一次性耗材贴片天线。