Butterfly獲2.5億美元融資 研發便攜超聲掃描器

【獵雲網（微信號：ilieyun）】9月28日報導（編譯：福爾摩望）

在1956年部署第一台臨床超聲機後的幾十年裡，高頻掃描器已經成為許多臨床醫生診斷庫中的一個常用工具——至少在發達國家是這樣。不幸的是，雖然像通用電氣的Vscan這樣更小、更便宜的設備越來越多，但是這些掃描器仍然非常昂貴。一台機器的現行價格在9000美元到2萬美元之間，單次掃描大約需要250美元。

這是因為傳統的超聲波機器依靠含有石英晶體和其他特殊成分的換能器來產生影像。但是，由2015年國家技術和創新獎章獲得者、卡內基梅隆大學畢業生Jonathan Rothberg共同創辦的初創公司Butterfly聲稱，已經開創了一種技術上更為優越的替代方案。該公司同名的Butterfly iQ設備價值2000美元，能夠將超聲波技術縮小到電動剃須刀大小的周邊設備。

Butterfly今天宣布，它已經在由富達領投的D輪融資中獲得了2.5億美元的投資，複星醫藥、比爾與梅琳達·蓋茨基金會、Jamie Dinan以及其他回歸投資者和現有投資者參投。

“這是實現向無法獲得這一基本醫療技術的數百萬人提供超聲波承諾的重要一步，”Rothberg今年早些時候表示。“我試圖將超聲成像大眾化，就像我對DNA測序所做的那樣。世界上三分之二的人無法獲得醫學影像服務，甚至在發達國家，費用和專業知識的缺乏也限制了醫療影像的獲得。”

Butterfly iQ通過iPhone向Butterfly的雲存儲服務上傳“臨床品質”的超聲波，該設備已於2017年10月被聯邦食品和藥物管理局（FDA）批準用於腹部、心血管、胎兒、婦科、泌尿、肌肉骨骼和其他七種臨床應用。

現成的超聲波掃描器向晶體（或多個晶體）施加電流，以產生振動，隨後產生聲波。（這被稱為壓電效應。）這些波穿過身體，直達組織或器官之間的邊界，之後其中一些反射回晶體，並在接觸時產生電流。因為身體組織中的聲速保持不變，並且因為每個回聲的返回時間可以被容易地測量，所以掃描器的計算單元能夠測量換能器和邊界之間的距離。它們的計算結果就成為了最終影像的一部分。

Butterfly iQ的超聲芯片——一種包含分立信號處理器和放大器的半導體晶片——起到了傳統換能器的作用，但是用晶體交換了電容性微機械超聲換能器層——基本上就是懸浮在兩個電極之間的鼓狀金屬板。單個芯片有多達1萬個換能器通道，當被供電時，這些通道會以適合不同組織類型的頻率諧振。多虧了一種獨特的“蝴蝶網絡”架構——它可以智能地委託通道間的處理，iQ可以在掃描過程中每秒執行大約5兆次操作——足夠用於身體任何區域的三維超聲成像。

Butterfly說，iQ是世界上第一個能夠全身成像的芯片超聲波。傳統的換能器晶體必須被調諧以產生特定深度的超聲波，但是矽沒有這樣的限制；對CMUT電場的調整允許它動態切換頻率。“如果我們想深入，我們可以讓它們以1兆赫的頻率工作，如果我們想淺一些，我們可以讓它們以5兆赫的頻率工作，”Rothberg在接受IEEE Spectrum採訪時說。

當然，硬體只是其中一半，但是Butterfly的軟體生態系統同樣很棒。iQ的配套智能手機應用利用人工智能來簡化設定過程。電腦視覺算法接管手機攝影頭的鏡頭，並實時檢測探頭的位置，引導用戶通過擴增實境提示精確定位探頭的位置。（Butterfly稱之為“遠程製導”。）另一個人工智能系統對每幅影像進行品質檢查和簡單分析，但這不會在第一波生產設備中發貨——它正在等待FDA的單獨批準。

上傳影像的雲存儲服務經過AES 256位加密和SOC II認證，完全符合HIPPA，這一旨在保護醫療記錄中收集的個人資訊的1996年美國法律。它內置的共享工具允許用戶對影像發表評論，發送資訊，並以安全鏈接的形式與同事共享掃描。

Rothberg發明了世界上第一個DNA測序芯片（Ion Torrent），並研發了一種至今仍在使用的轉移性乳腺癌治療方法。他說，他在超聲波方面的工作受到了麻省理工物理學家Max Tegmark的啟發。Tegmark假設，一個擁有數千個天線的系統可以比任何一個換能器更有效地測量能量。Rothberg認為這種換能器可以應用於超聲成像。

在Tegmark的祝福和他的研究生Nevada Sanchez的幫助下，Rothberg和一個由大約50名科學家、開發人員和工程師組成的團隊，在斯坦福大學教授Pierre Khuri-Yakub研究的基礎上，開發出了iQ背後的技術。雖然花了八年的研發時間，但是Butterfly的首席醫療官John Martin堅持認為這是值得等待的。他有足夠的理由可以這樣說。三年前在測試iQ時，他發現自己舌下有一個腫瘤——一個鱗狀細胞，他早先認為是一個過度活躍的淋巴結。

第一批設備於今天開始運送給成千上萬預訂它們的顧客。Rothberg希望與非營利組織和大學進行合作，將它帶到發展中國家。為此，今年4月，Butterfly和一個布朗大學超聲波小組在肯亞醫院的重症監護室進行了iQ測試。

他們計劃在未來18個月內銷售超過25萬台設備，但是Butterfly已經在努力開發兩種新產品：一種利用超聲波監測病人的貼劑和一種從體內觀察癌症的可攝取藥丸。Rothberg相信有一天該公司的平台將取代聽診器。