近日，校区信息科学与工程学院孙明健教授团队联合中国科学院深圳先进技术研究院和香港理工大学，在光声内窥成像与介入热疗安全监测方向取得重要进展。团队提出“基于空间自适应加权的光声内窥测温策略及系统”（PAET-SAW and PAET system），实现了介入条件下血管腔内的实时、组织自适应高精度温度监测。相关成果以《面向介入精准光热治疗的光声实时组织自适应测温方法》(Real-Time, Tissue-Adaptive Photoacoustic Thermometry for Precision Endoscopic Thermal Therapy)为题发表于光学领域顶刊《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）。

动脉粥样硬化是导致心脑血管事件的重要原因之一，易损斑块破裂可诱发急性心梗、脑卒中等严重后果。血管内光热消融治疗为斑块“精准减容”提供了新方法，但血管腔道狭窄复杂、血流与组织成分高度异质，心跳与导管微小位移会持续改变受热位置，使温度场快速变化，需要结合可靠的热监测手段。现有热电偶、光纤探头等难以准确反映局部整体温度变化，多阵元系统又难以对深层血管和斑块病灶进行有效分辨。如何在动态复杂的血管环境中实现兼顾空间分辨率、时间分辨率与临床可用性的温度监测，成为制约介入热疗发展的重要瓶颈。

针对这一难题，研究团队自主搭建了面向血管介入场景的光声内窥成像及测温系统，并提出“空间自适应加权”测温策略。系统在导管内获取血管截面光声图像，算法从中提取对温度变化更敏感的角向特征，将水基组织与脂质斑块的不同响应进行区分，并根据信噪比和稳定性自动调整权重与标定参数，使测温过程能够顺应组织成分差异，提升整体温度读数的稳定性与可信度。

研究团队在水基仿体、脂基仿体以及带粥样斑块的离体兔腹主动脉三类样本上系统验证了PAET-SAW的性能。结果显示，在水浴和连续激光两种加热模式下，系统在20帧/秒的实时温度监测下，水基和脂基仿体中的温度测量最大偏差分别约为0.56℃ 和0.65℃，离体血管样本中的测温误差亦控制在0.68℃以内，有利于提前发现潜在过热风险。

该研究为介入光热治疗场景下实现高实时性、高精度的血管腔内温度成像提供了新的解决方案，为动脉粥样硬化斑块消融、血管闭合及其他腔道热疗手术中的实时温度监测与安全评估提供了有力支撑。未来，研究团队将进一步面向在体动物及临床前开展研究，系统评估该策略在复杂血流和运动干扰条件下的稳定性与通用性，并探索与多模态成像、闭环功率调节等技术的融合应用，推动相关成果加快向临床转化。

PAET-SAW策略的应用及展望

校区信息学院博士研究生吴东剑为论文第一作者，孙明健教授、香港理工大学赖溥祥教授和中国科学院深圳先进技术研究院龚小竞研究员为论文共同通讯作者，课题组马一鸣讲师、硕士生俞开诚、硕士生张昊坤为论文发表作出了重要贡献。该研究得到了国家重点研发计划（诊疗装备与生物医用材料重点专项）、国家自然科学基金、山东省高端医疗器械创新创业共同体（技术研发类）项目、哈工大青年科学家工作室等项目资助。（吴东剑）

论文链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202502499