醫用超音波影像因具有非侵入性,已被廣泛應用於臨床診斷,例如:腹部超音波、心臟超音波、乳房超音波與婦科超音波等,多數慢性疾病可透過超音波來進行檢測。診斷時,醫師手持超音波換能器於體表掃描,即可獲得超音波灰階影像與彩色都卜勒影像用於判斷各種病灶。多數病灶會改變正常組織內的血管特性,例如惡性腫瘤常會增生血管、關節炎也會伴隨新生血管等發炎反應。因此,提供有效與早期的偵測新生血管具有其臨床意義。雖然目前已有所謂的Ultrasound Localization Microscopy(ULM)技術可用於超高解析度血流造影,但ULM最大的限制就是必須於血管內注射超音波微氣泡,而且因為必須追蹤微氣泡,因此時間解析度非常低,加上對比劑在臨床上使用的限制,此技術目前還無法廣泛應用於臨床微循環血液造影。相較於ULM技術,目前臨床超音波血流影像的解析度可以達到1 mm,雖然可應付大部分的血管血流偵測,但對於增生的微循環(直徑<100μm)血液流速量測卻還是一大挑戰。此限制歸咎於兩個原因:1. 現今臨床超音波血流造影解析度不足與2.微循環血管都卜勒角度難以估計。為了突破臨床用超音波影像系統解析度,本技術發展出超高時間空間解析度超音波向量血流造影技術,在不使用超音波對比劑(微氣泡)的狀況下,其最小量測血管直徑可達20μm且最高時間解析度可達1 kHz,可提供超高解析度血流影像於臨床診斷。另外,利用超音波都卜勒技術量測血流時,因為難以估計微循環血管的都卜勒角度,因此對於血液流速的正確量測存在極大的誤差。本技術同時發展出向量都卜勒造影,透過多角度平面波估算向量血流,可精準量測微循環血液流速。目前本技術已完成小動物實驗與人體實驗,包含應用於斑馬魚血流造影、阿茲海默症小鼠大腦、心臟、腎臟血流造影、人類靜脈瓣高解析向量都卜勒造影與人類手指肌腱血流造影等。未來這些結果可應用於人類末梢血液循環功能診斷、用於評
估人類穿透支皮瓣血液量測、新生兒血流量測、或作為臨床前小動物心血管造影
的新工具。本技術為目前全球首創在不使用超音波對比劑下空間解析度最高的超
音波血流造影技術,且可提高46%的微循環血管流速量測準確性。相關研究除了
發表在國際重要學術期刊,並已申請美國專利。