生医工学院彭畅课题组研发柔性颅骨贴附超声系统，为无需开颅精准入脑治疗提供新方案

近日，上海科技大学生物医学工程学院彭畅课题组在超声领域期刊Ultrasonics发表最新研究成果，提出柔性颅骨贴附式像差校正相控阵超声系统（F-SCAPA），为脑部疾病无需开颅、精准入脑的无创治疗提供了新思路。

经颅聚焦超声在神经调控、血脑屏障开放和靶向给药等方面具有重要应用前景，但传统刚性设备难以贴合复杂颅骨曲面，且容易受颅骨声学异质性影响，导致聚焦偏移和能量衰减，制约了治疗精度和应用舒适性。针对这一问题，研究团队研制了8×8柔性压电阵列超声贴片，中心频率为0.5 MHz。该器件具有良好的机械柔性和电学稳定性，可贴合不同曲率的头颅表面，最大拉伸应变达60%，表现出较好的穿戴适应性。

图1. 柔性颅骨贴附式像差校正相控阵超声系统结构与工作原理示意图。

在此基础上，团队结合CT颅骨建模、时间反转声场校正和3D相机定位技术，构建了个体化像差校正方案。实验结果表明，该系统可在人体颅骨模型中实现36毫米深部聚焦，轴向半高宽为8.9毫米；与未校正状态相比，焦点偏移显著改善，峰值声压提高约30%。同时，该系统还支持多焦点生成和动态调焦，展现出较好的应用灵活性。

图2. 柔性颅骨贴附式像差校正相控阵超声系统性能测试结果。

该研究为柔性超声器件在脑科学和生物医学工程领域的应用拓展了新的方向，也为可穿戴、可重复使用的无创经颅超声治疗系统研发提供了技术基础。

上海科技大学生医工学院2022级硕士研究生张嘉怡为论文第一作者，2024级硕士研究生胡宇为共同第一作者，彭畅教授为通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。

论文标题：Flexible skull-conformal phased array for aberration-corrected transcranial focused ultrasound therapy

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ultras.2026.108089