耳科疾病是严重影响群众健康的重大疾病，其病变位置主要发生在颞骨区。CT检查是颞骨区骨结构成像的唯一手段。由于颞骨区关键解剖结构位置深、形态复杂、病变微小，传统CT设备受分辨力限制不能显示微小隐匿病变。突破CT空间分辨力极限，使微小结构与隐匿病变清晰显示是该领域一直追求的科学目标。

首都医科大学附属北京友谊医院王振常教授团队经过五年艰辛攻关，成功研制出世界首台十微米级人体耳科CT仪器，是耳科影像领域的重大突破，标志着我国自主研制高端专用CT设备已经达到国际领先水平，为我国耳科疾病研究及临床诊疗创新奠定了坚实的基础。

针对耳科疾病研究，聚焦高精度影像信息获取进行谋篇布局

耳科疾病通常源于颞骨区异常，众多关键结构尺寸处于毫米级或亚毫米级，如：镫骨底板厚度为0.1~0.3mm，前庭导水管峡部直径≤0.2mm。而对于这些结构的清晰显示是耳科疾病精准诊断的重要前提。因此，空间分辨力成为衡量耳科CT信息获取能力的最主要指标。

目前耳科临床CT检查主流设备是多层螺旋CT，其空间分辨力水平在亚毫米水平，通常为0.5~0.75 mm，不能满足微小结构与隐匿病变清晰显示的需要。MicroCT只能用于标本成像，无法用于人体检查。

王振常教授团队经过理论推导、系统分析和实验验证，确立了人体耳科专用微米级CT仪器研制的整体技术方案，重点从关键核心硬件——高稳定、小焦点X射线发生器、高精准采集系统及高精度重建算法等方面进行了技术攻关。

突破软硬件核心技术，成功研制出十微米级人体耳科CT仪器

CT空间分辨力提升受多个因素的制约，主要包括X射线源焦点尺寸、探测器单元尺寸、X射线穿透能力、运动伪影等。要实现微米级人体耳科成像面临关键硬件、算法、框架设计等多方面的技术难题，需依赖多学科、多领域的联合攻关。

科研团队经过长期探索与研究，实现了多项核心技术的重大突破。

自主研制高稳定、小焦点X射线发生器，为设备研制提供了硬件基础。传统的医用大功率X射线发生器焦点大，高压稳定性差，成像分辨力低；传统小焦点或微焦点发生器功率不足，只能用于离体小标本的MicroCT成像。同时实现小焦点、高稳定及相对大功率是X射线发生器设计需要克服的技术难题。研究团队进行了多轮成像理论论证、专家论证和仿真实验，研制出焦点尺寸0.3（IEC 60336）、额定功率1200W、剂量率波动±0.5%的X射线发生器，核心指标大幅超越市场常规产品，技术水平处于国际领先地位。

解决小视野数据重建、散射校正、运动校正等一系列算法难题，突破制约CT空间分辨力的软件瓶颈，为设备研制提供算法支撑。针对小视野内重建的问题，科研团队提出了基于奇异值分解和希尔伯特变换的区域重建算法，解决了截断数据清晰重建的技术难题。针对散射问题，科研团队提出蒙卡模拟与卷积核模型结合的散射校正方法，先使用蒙特卡洛方法与函数拟合算法，提出散射场的数学模型，再使用实际标本实验数据，拟合出模型中的参数，以达到准确校正的目的。针对运动伪影问题，采用双目视觉系统进行患者运动监测，针对成像过程中的不自主运动进行标定和校正，大幅提升了图像质量。

创新双源-双探测器架构设计，攻克高精度数据采集难题，研制成功十微米级人体耳科CT整机系统。针对中耳、内耳骨质等高精度影像信息获取的需要，科研团队创新性提出新型超分辨力CT系统解决方案。使用常规X射线发生器和大面阵探测器，进行宽视扫描探知，精准定位目标靶区；以自研的高稳定、小焦点X射线发生器和高分辨力面阵探测器相组合，实现目标靶区详视成像，获取高精度影像信息；研制上下、左右、前后三自由度运动的扫描床，实现数据采集的精准定位。在硬件、算法、整机设计创新基础上，实现整机系统成像空间分辨力50µm，比通用型高端 CT 空间分辨力最高提升6倍。

十微米级人体耳科CT仪器的研制成功为耳科重大疾病研究和临床诊疗创新提供有力工具，实现了耳科影像设备的革命性发展。研究成果作为主要创新点获国家科学技术进步二等奖。

推动我国自主研发高性能医疗器械成果转化

在“健康中国2030”规划实施中，提高我国高性能医疗器械的自主创新和研发能力是重要举措。国产医疗器械设备必须瞄准首创和高端，以临床落地为目标，攻坚克难、勇于创新。十微米级人体耳科CT仪器的成功研制及临床转化，对促进我国医学影像科学仪器及高端设备的发展、突破自主研发瓶颈具有重要意义。该成果不仅可以推动耳科疾病前沿科学研究的巨大进步，也在推进临床诊疗水平大幅提升及高端设备国产化方面发挥了重大作用。

一是临床效果显著。科研样机已在首都医科大学附属北京友谊医院和北京同仁医院装机，临床研究病例1700余例，较传统影像大幅提升了耳部隐匿病变的显示能力。十微米级人体耳科CT仪器有助于耳聋、耳鸣、眩晕等耳科疾病患者的疾病诱因早期发现及机理研究，成为耳科疾病研究及临床诊疗的“利器”。

二是积极推动成果转化。在科研样机基础上开发的仪器设备“耳鼻喉双源锥形束计算机体层摄影设备”，通过国家药品监督管理局“创新医疗器械特别审查程序”，于2022年7月获批医疗器械三类注册证。该设备应用范围得到了极大拓宽，可用于耳、鼻、咽喉、口腔、颌面等部位的检查，有望为耳科、口腔等疾病临床诊疗带来突破性进展，造福广大患者。该产品有望在全球推广，市场潜力巨大。

王振常，主任医师（二级）、教授，博士研究生导师，现任首都医科大学附属北京友谊医院副院长、医学影像中心主任，首都医科大学耳鸣临床诊疗与研究中心主任、医学影像学系主任，北京市医学影像质量控制和改进中心主任。入选北京学者、北京市领军人才、国家百千万人才工程等、获北京市劳模等称号，享受国务院特殊津贴。先后担任中国医学装备协会零部件分会会长、中国影像技术研究会副会长、世界华人医师协会理事、中国医学救援协会影像分会会长、中国民族卫生协会放射学分会会长、北京医学会数字医学分会主任委员、北京医师协会放射专科医师分会副会长、中国康复医学会医学影像与康复专委会主任委员等。任《中华医学杂志》、《中华放射学杂志》等核心期刊副主编。作为第一完成人，获国家科技进步二等奖2项、教育部科技进步一等奖2项、发明专利12项，牵头制定医学影像扫描规范、指南等9部。