首屆“科學探索獎”獲獎人、中國科學院精密測量科學與技術創新研究院研究員周欣及其科研團隊，聯合武漢同濟醫院、中國人民解放軍總醫院（301醫院）等多家單位，應用自主研製的肺部氣體磁共振成像（MRI）裝備，實現新冠出院患者的肺功能損傷無創評估。相關研究成果於11月20日以Research Article形式發表在國際期刊《科學·進展》（《Science》子刊《Science Advances》）上。

2019年底出現的新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）給全球公共衛生健康帶來了嚴重的威脅，被世界衛生組織（WHO）定性爲全球大範圍流行病。截至2020年11月30日，200多個國家和地區的新冠肺炎確診病例累計超過6304萬例，死亡病例累計超過146.4萬例。臨牀上發現部分患者在出院後仍伴有不同程度的乏力、呼吸困難等症狀。

肺部氣體MRI技術克服了目前臨牀質子（1H）MRI對肺部空腔“盲區”的技術挑戰，爲肺部重大疾病的定量、可視化檢測提供了全新的醫療裝備。該裝備可用於新冠患者肺功能的定量可視化評價，有效解決臨牀常規檢測設備（CT、胸透）存在電離輻射且無法實現肺部功能定量檢測的難題，突破高性能影像儀器的瓶頸。

周欣科研團隊應用自主研製成功的肺部氣體磁共振成像（MRI）裝備，在國際上首次實現了新冠肺炎出院患者的肺部微結構和通氣、氣血交換功能定量、可視化評估（圖1-2）。研究發現，雖然普通症出院患者的肺部CT影像和吹氣肺功能參數無異常，但其氣體MRI影像顯示通氣功能有輕微損傷，氣血交換功能明顯受損，大部分普通症出院患者的通氣和氣血交換功能在第6個月的隨訪時有進程性改善。該研究爲新冠肺炎出院患者的臨牀康復治療提供了科技支撐，也是現有臨牀影像技術的重要補充。

圖1：基於超極化129Xe氣體磁共振成像技術實現肺部微結構和氣血交換功能的定量可視化檢測示意圖

圖2：三名新冠出院患者的典型肺部影像

從上到下依次爲：肺炎急性期時肺部CT圖像、恢復期最後的肺部CT圖像（出院前後）、對應的肺部氣體MRI影像和通氣功能的聚類圖像

該研究由中科院精密測量院、武漢同濟醫院、中國人民解放軍總醫院（301醫院）等多家單位合作完成，副研究員李海東、高級工程師趙修超、醫師王玉錦和教授婁昕爲共同第一作者，研究員周欣和教授夏黎明爲共同通訊作者。

周欣是2019年“科學探索獎”先進製造領域獲獎人。“科學探索獎”評審委員會肯定他在醫學影像——超靈敏磁共振成像（MRI）上取得的成績，鼓勵他繼續研發健康中國需求的高場多核MRI裝備，探索醫療新技術新設備的科學難題。