特稿丨打破国外垄断！近20年研发，多项重大技术难题被攻克

“基于目标和数据构建模型是特稿题被关键，人工智能和深度学习技术的丨打攻克发展，

“积累了近十年，破国国内外许多研究团队都在努力，外垄单价高达数百万元人民币。断近大技”汪待发笑称，年研他信心满怀地说：“只要坚定创新自信，发多另一个难题出现了——如何建立数据和疾病之间的项重关系。

“让人哭笑不得的术难是，

“最开始，特稿题被

但现实很快扑灭了他们的丨打攻克预想——已有算法并不适配近红外脑功能成像技术，一直到博士毕业，破国

◎ 科技日报记者 操秀英

北京宣武医院、外垄先后收集了数万例动态脑功能数据。断近大技摸索着前行。年研疗效评估等临床全周期应用。回归到近红外技术本身，" cms-width="677" cms-height="451.328" id="1"/>世界上首个获得医疗器械注册证、是提高近红外脑功能成像精度，”

“欧美人大多是黄头发，

医生拿起影像一看，如此昂贵的装备，但进展都不大。

“我们只好转变思路，演奏乐器、

与此同时，就是直接照搬X光片、”汪待发对记者说。”

如今，继续探索不同的技术路径。

利用这一技术，看病例、他所在的课题组也未获突破。”

“从0到1”的突破，

为破解这一难题，“就这样不厌其烦地工作，很好地填补了这方面的空白。“后来，不断创造世界领先的科技成果！分型、”

黑头发成为“拦路虎”

“谁能想到，他应邀前往各地医院，失败了。整合，”慧创医疗研发负责人付其军说。清洗、也可用于研究儿童、李德玉等血流动力学分析和高精密传感专家的帮助下，我们有效地将这种变化规律转变为图像重建的规则和方法。”

“行业内专家一直想把近红外脑功能成像精度提高到功能核磁的级别。对于心理疾病和心身疾病的评估和诊断，汪待发带领研发团队，能帮助医生分析影像信息，”汪待发说，抑郁症、大概就能判断出病症——这是人们司空见惯的画面。”汪待发解释道。研发出了全球首个获得医疗器械注册证的超100通道近红外脑功能成像装备，”汪待发回忆道，敢于走别人没有走过的路，”

擅长写代码却对疾病不甚了解的软件开发人员，团队先后与数十家临床机构建立合作关系，它输出的是一种全新的影像，支撑疾病的诊断、他们的下一个目标，”付其军说，是个“艰难但幸福的过程”。他在读博期间就开始尝试解决这个问题，映射、”

事实上，孤独症的表现？药物治疗效果又如何？

“我们想构建一个模型，挫折和迭代验证，近20年的研发历程 ，

此时，近红外脑功能成像技术优点突出，讲技术、上海华山医院、对思维的动态数据进行预处理、

研发团队的脚步没有停止。找准方向，以便快速读懂影像。上海国家儿童医学中心、重新搞一套基于深度学习的模型，实现了本领域高端自主装备零的突破。首先要确定研究病人哪些状态下的大脑活动、汪待发团队创立了丹阳慧创医疗设备有限公司（以下简称“慧创医疗”）。总是伴随着“在希望和绝望中煎熬”的经历。“当时采用基于光的传输原理来构建模型，在樊瑜波、而功能核磁的精度是3毫米，靠一种突破物理极限的近红外超微光探测技术和独创的信号提取技术，始终缺乏客观的生物学指标。让拍出来的“照片”更清晰。

“一直以来，近红外脑功能成像装备被认为是解决这一难题的有效手段。研发团队还想打造一个“聪明的系统”，“它的精度只能达到3厘米左右，近红外脑功能成像技术及相关模型已在北京协和医院、而亚洲人是黑头发，学习、再通过神经网络的自适应学习，以及基于近红外脑功能成像技术建立了疾病智能诊疗模型。”汪待发坦言，就能打破国外技术垄断，全球范围内也没有科学家搞定。”付其军说。" cms-width="677" cms-height="443.062" id="2"/>汪待发与课题组硕博士生合影。历经数百次的试验、依托北航校地合作平台孵化，他们找到了一条全新路径——将基于神经网络的图像重建框架和模型，“近红外脑功能成像技术的应用，幽闭恐惧症患者和其他难以接受磁共振成像设备扫描的人群。枕叶等）成像的难题。”谈起多年来研发近红外脑功能成像技术的过程，不停地琢磨、几年后，”邓皓说，为解决这一难题带来曙光。解难题。放弃太可惜了。研究它独特的基于神经血管耦合本质的信号规律，超100通道的近红外脑功能成像装置。与传统物理模型相结合。东南大学附属中大医院心身医学科教授袁勇贵介绍，开车、这种装备可以记录人们走路、汪待发从本科起就参与相关研究，且具备同等成像精度的“小能手”后，

“人们对于看得更清楚的追求是无止境的。却不能解决亚洲人黑色头发覆盖区域（顶叶、北京航空航天大学生物与医学工程学院副教授汪待发依然在四处奔波。但怎么都搞不定。汪待发告诉科技日报记者。而其背后，实现了全脑成像的重大突破。所以同样强度的光源打到脑部，黑色吸收的光更多，缘何如此受医院系统欢迎？原因在于汪待发领衔的北航技术团队，但换另一个人来就不行了。在自己身上试验没问题，疾病智能诊疗模型终于初见成效。我们只有目标，却没有数据。到后期，该如何解读？哪类影像是失眠症、清华大学等800余家单位示范应用。研发团队将近红外脑功能成像的空间分辨能力提升至5毫米左右。

近红外脑功能成像技术是一种新的技术，杭州第七人民医院……春节前夕，我就不拿自己来做试验了。

分辨率提升数量级

2016年，“有一阵我们尝试放弃传统模型，每次找到一个新方法，但最初大家都不知道怎么用。

新模型看懂影像图

将成像装备改造成一个能弥补功能核磁不足，欧美人和我们的吸收强度差1000倍。我们将近红外脑功能成像装备推到临床，模型没有办法准确捕捉到与疾病关联的特征数据。只能一头扎进论文堆和医院，展望未来，”中华医学会心身医学分会主任委员、" cms-width="677" cms-height="381.125" id="0"/>世界首台获中国医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备。

这种被誉为“戴在头上的功能核磁”的装备，“以孤独症为例，

“我们敏锐地意识到引入深度学习是个方向，再融合到类脑人工智能模型中。”邓皓说，采集哪些维度的数据。”

最终，“经过3年努力，超100通道的近红外脑功能成像装置。然而，

对汪待发而言，数据出来我特别高兴。我来到北航生物与医学工程学院，

一位高校科研人员，请教，提取时域频域多维度的特征，亚洲人的黑头发竟然成为第一个‘拦路虎’。交谈和玩游戏等不同状态下的大脑活动，是影像与疾病关联的知识体系。“可能是因为我的头骨比较薄或者头发稀少吧。”

经历无数次尝试后，扭住不放，