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「国家队」医院大动作,精准诊疗有新进展!

2024-08-27健康

医疗行业有一句话,叫做「精准医学,影像先行」。

如果把医学系统视为对疾病的「作战部队」,医学影像相当于战场里的「侦察兵」,首先要发现和看清楚「敌人」,临床医生才能做出精确打击。

在医学影像学的发展历程中,技术的进步起到了关键作用。从X射线,到CT设备,到MRI,再到PET-CT……每一次医学影像技术的创新发展,都使临床诊断和治疗更加精准、更加早期,使患者受益更多。

而在医学影像学科建设过程中,硬件平台的搭建尤为重要。四川大学华西医院放射科主任吕粟告诉健康界,过往我国医院搭建硬件平台,更多是采用成熟的技术和方法,但这往往意味着是在「跟跑」。

华西医院在影像相关学科发展到较高水平后,在国家相关政策的引导下,开始为搭建新的硬件平台做准备。作为全国仅有的5个转化医学国家重大基础设施之一,该院于2023年宣布搭建亚洲首个15.0T转化医学影像平台,在医学影像硬件建设方面实现了由「并跑者」到「领跑者」的身份转变。

这一转化平台集合了业内最先进的磁共振影像学设备,包括用于临床研究的3.0T高场磁共振、用于超极化碳13代谢成像的5.0T超极化仪,以及用于临床转化的7.0T超高场磁共振。这套组合可以突破常规磁共振对人体组织学的识别,深入至细胞、分子水平对疾病进行探究,让临床医生从组织、细胞及分子水平去观察疾病的动态发展过程,为解释疾病病因提供新的线索。

谈及初心,吕粟告诉健康界,未来医学影像要做到更加精准引导临床开展个体化诊疗,必定要追求更高的分辨率,能看到更细微的结构改变,以及能够看到代谢。经过长期调研,华西医院发现,7.0T磁共振以及一些超级化平台,有助于影像学科针对临床需求,自主设计开发一些新技术,更好地解决临床问题。最终,华西布局了15.0T转化医学影像平台这一全新、自主的硬件平台。

华西医院影像相关学科创新力从何而来?当初是如何搭建15.0T转化医学影像平台的?探索过程中如何克服困难?如今取得了哪些进展?近日,四川大学华西医院放射科主任吕粟教授接受健康界专访,进行详细解答。

在医学影像创新领域
华西何以持续领跑?

健康界: 根据2023年度中国医院科技量值榜单,在这一年度新增的三个学科中,放射学、超声医学科均是华西医院位居第一。 华西医院放射乃至整个医学影像相关学科的科研创新能力取决于什么?

吕粟: 作为放射影像学科,华西医院能够持续在科研创新上做到第一,我认为有以下四个方面原因:

一是 华西放射始终贯彻以临床问题为导向,针对临床解决不了的难题,开展相应的基础研究和临床转化研究。

二是 华西医院临床科室整体实力很强,很多临床科室国内综合实力排名前三或者前五,影像必须要起到很好的支撑作用。好比前线作战时,要求打击「敌人」的精准度高,就需要「侦察兵」能够精准发现病变和定位。这是促使华西放射科医生们持续开展科研、做创新的重要动力。

三是 得益于医院管理者和相应学科的重视和支持。在影像科先进的仪器、设备引进,平台的搭建、人员的配置等方面,医院给予了很多支持。

最后源于华西放射百年文化。 今年是华西放射诞生整100年,100年里科室始终秉承着传承和创新的文化,特别是在技术方面的创新,始终是华西放射人在临床和科研工作中的主导。

健康界:华西医院放射科是全国为数不多的国家重点学科、国家临床重点专科「双料」重点单位。 你们是如何进行学科建设的?

吕粟: 放射学科的发展得益于华西医院在学科管理上的创新。很早之前当大多数医院按照设备类别进行学科划分时,华西医院已经开始按照器官系统进行学科建设和人才培养,如今临床专科划分非常精细,细分了很多亚专科。

在此背景下,华西医院又创新性地开展了以专病为主轴的学科建设模式,围绕疾病链条开展学科建设。基于此,放射科依托医院先进影像设备和装置,围绕疾病开展相关的科学研究,打造了领先的转化医学研究平台,在不少疾病方向取得发现和突破。

比如在精神影像、心血管影像和肝脏影像等方面,华西都处在国内领先、国际前沿的位置。

健康界: 华西医院放射科是如何为患者提供优质影像服务的?作为平台科室,放射科乃至整个医学影像相关学科对医院发展起到怎样的支撑作用?

吕粟: 华西放射强调「以病人为中心」的管理模式,围绕影像检查全流程,打造为病人服务的全新模式。

不论是国产设备、进口设备都有各自长项和短项。华西放射科针对不同疾病,采取 专机专病 围绕疾病的检查设置了一系列的临床路径,围绕临床路径去设计不同设备的使用 ,充分发挥不同设备长项,避免其短项。

同样得益于华西医院 以专病为主轴的学科建设模式 ,放射的新技术可以快速推广到临床。在传统的以器官系统为中心的学科模式下,假如一名医生是腹部的影像学家,遇到肝脏疾病、胰腺疾病等病例,参与多学科讨论时,可能难以和临床医生进行深入交流。

而华西以疾病为链条的学科建设模式下,放射科医生可以深入和临床某一专科的医生长期、深入交流,充分了解该专科的临床需求,精准开发影像新技术,并促进和支撑临床新技术、新方法的开展。

同时,依托以疾病为链条的检查模式和方法,华西放射科得以保证每个疾病的影像数据标准、规范,对于临床科研的开展、临床检查规范化皆能起到足够的支撑和保障作用。

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搭建全新自主平台
实现从「跟跑」到「领跑」

健康界: 华西医院当初是如何决定搭建15.0T转化医学影像平台的?旨在通过这个平台发挥怎样的作用,实现怎样的目标?

吕粟: 华西医院最开始搭建这个平台是依托了转化医学国家重大基础设施项目。 影像学科的特殊性在于,硬件平台的搭建尤为重要 。以往在影像设备引进方面,我们更多是采用国外成熟的技术和方法,但这往往意味着是在「跟跑」。

发展至今,华西医院更多在思考如何从0到1开展原始创新。而要搭建全新的、自主的平台,首先需要良好的学科建设基础。华西医院影像学科在发展达到较高水平后,也是在国家相应政策的引导下,开始为搭建新的硬件平台做准备。

未来影像要做到更加精准引导临床去开展个体化诊疗,肯定要追求更高的分辨率,希望能看到更细微的结构改变。以前能看到血流、弥散,现在追求看到代谢。因为有很多的药物治疗、药物开发,需要更早期去评价代谢,而不仅是看结构的变化。

基于这些考虑,经过调研我们发现,7.0T磁共振以及超级化的一些平台,有助于医院设计开发包括精神影像在内的一些自主技术,更好地解决临床诊治问题,所以基于这样的背景,华西医院进行了15.0T转化医学影像平台的布局。

据了解, 整个平台目前在美国仅有两个地方配置 ,包括美国加州大学旧金山分校(UCSF)和斯坦福大学,都是业内公认在转化医学方面顶尖的国际同行。

健康界: 华西是国内乃至亚洲首家搭建15.0T转化医学影像平台的医院 ,在探索的过程中遇到过什么困难和挑战,又是如何克服的?

吕粟: 挑战和问题肯定很多,比如 这个平台在亚洲没有医疗机构搭建过,没有经验可以借鉴,甚至提供这个平台的公司很多人员是国内的,经验也比较欠缺。 包括华西自己的员工也没有经验。这种情况下,大家如何跟从国外来的技术工程师合理沟通,使得这个平台在华西医院顺利搭建,需要不断在摸索中进行。

在模式上,华西医院有很多创新,比如如何组建团队。临床医生是远远不够的,还需要引入很多交叉背景的人进来,包括磁共振物理专家,以数学、计算机、材料、工程等学科背景人才。在此过程中,团队需要不断进行磨合和融合,中间面临过很多挑战,我们都是多部门坐下来沟通,一项一项地解决。

还有很多的技术方面的挑战,比如说 7.0T就像一个开放的平台、一个空的架子,但是上面的内容以及配套的装置都是没有的,需要华西医院自己去设计和搭建 。在此过程中,如何跟有实力的企业进行合作,采取怎样的共同开发和研发机制模式等,华西做了很多的创新。

得益于华西医院 开放的科研政策 ,支撑我们整个过程顺畅、完整地走下来。未来还是会面临很多挑战,但是只要有平台、有这个团队,我们很有信心去克服各种困难,最终实现这个平台的顺利运行和转化。

健康界: 7.0T磁共振被称为是转化影像平台的核心武器,与临床常用的3.0T磁共振相比,它能解决怎样的问题?请介绍一下华西医院目前的研究进展。

吕粟: 7.0T磁共振并非新鲜事物,国内已经有一些医院和理工院校安装。从理论上而言,相比传统的3T磁共振系统,7T磁共振具备更高的磁场强度,能提供更高的信噪比和更好的分辨率,可以更好地捕捉微小结构、细胞水平的变化以及病灶的微小改变。

但是理论归理论,在实践中,相比3.0T磁共振,7.0T能为临床解决什么样的问题?这是华西医院一直在研究的。

华西医院最开始是在癫痫疾病中使用7.0T磁共振。癫痫是一种常见病,但是相当一部分患者,常规的影像学不能发现病灶,或者看到的病灶不够全面。举个例子:有一次多学科团队共同为一名病人开展讨论,通过3.0T磁共振看到了其大脑病变,结合其它检查手段确定病变跟癫痫有关,并决定通过手术进行治疗。

但是,放射科人员提出尝试让病人通过7.0T磁共振再次进行检查,看能否发现更多病灶,最终确实发现了全脑多个其它病灶。在这样的情况下,如果把主病灶切掉,其它病灶依然可能会导致癫痫复发,这时,就要重新评估,手术是否是对这名患者最好的选择。

这个例子提示我们,需要在临床上通过一个个不同的疑难病例进行研究,看7.0T到底能够解决3.0T不能解决的什么问题,这也是华西放射科正在开展的工作。未来希望7.0T和其他影像学检查手段结合,为患者的临床治疗决策提供更多、更全面的信息。

立足四川、辐射西部
引领全国精准诊疗发展

健康界: 15.0T转化医学影像平台的另一位主角是超级化碳13代谢成像的5.0T超级化仪。超级化碳13磁共振是一种新兴的分子成像方法,在肿瘤代谢领域具有广阔的临床应用前景。您认为其能如何助力精准治疗,甚至引领肿瘤精准诊疗的变革?

吕粟: 目前 全球超级化设备总量不多,大概二三十台 ,基本上分布在全球顶尖院校,包括斯坦福、UCSF、牛津、剑桥等等。

此类设备的安装流程非常复杂,但优势非常明显,可以看到疾病早期病变组织代谢的变化,甚至可以在药物研发过程中间更早评估该药物是否有效,以及效用产生的具体时间点等。这些优势决定了诸多研究单位对其寄予很大希望。

影像的主要作用是发现「敌人」、精准定位,为临床决策提供支持。传统影像学技术手段是通过X光、CT、磁共振等,根据病变组织结构变化,比如肿块大小判定病变性质或者治疗效果,但是在现代医学中,这样的信息已经不足以支撑一些新技术的研发、治疗应用。

举例而言,目前肿瘤治疗有了很多生物学治疗手段,有的肿瘤经过生物治疗后体积反而增大,因为肿瘤发生坏死后会发生炎性改变,使得体积不是缩小反而增大了。这时候,如果单靠体积、形态改变无法判定治疗效果,甚至可能得到错误结论。而这样的判断对于新药研发,以及治疗方案调整,都非常重要。

这时候,如果能够看到肿瘤细胞内的代谢过程,就能更好、更早、更准确地去判定肿瘤的一些行为。因为任何肿瘤病变要生长、被毁坏,最开始出现变化的就是代谢。比如肿瘤生长,代谢会很活跃,需要很多能量;肿瘤病变被损伤,代谢就会下降。

通过PET-CT也可以观察代谢,但看到的大部分还是血流的习性,无法看到局部葡萄糖是否被摄取或利用。这时候我们发现了碳13的技术,因为碳13独特的标记是丙酮酸,它是三羧酸循环里面代谢的关键物质,通过这个物质在细胞内的存量或者代谢快慢,可以更好地发现肿瘤的变化。

未来,希望这项技术在肿瘤生物治疗、药物研发过程中,能够起到更多的支撑作用。

健康界: 作为国内首家搭建15.0T转化医学影像平台的医院,华西医院将如何做好引领者?如何深入探索开展创新研究,并将成果进行推广和传播,发挥引领和示范作用,带动川渝地区乃至全国医疗水平迈向新台阶?

吕粟: 一方面,放射科期待能够依托这一平台做一些原始创新,支持华西医院临床科室需求。尤其是医院正在打造的5个高峰学科的发展需求,更是放射科着重要去支撑和推动研究的方向。华西医院放射科的发展一直是以临床需求为导向,所以临床科室的问题是我们永远要追求去解决的。

另一方面,15.0T转化医学影像平台是转化医学国家重大基础设施的一部分。这是一个开放的平台,今后不仅仅是供华西医院使用,更多是期待四川乃至整个西部地区兄弟单位、科研院所,愿意使用这个平台的机构,都能够到这个平台上来,大家一起共同努力,解决更多临床问题。

国内有很多单位,影像的转化医学也做得非常好,希望华西的创新模式,可以跟其他兄弟单位进行交流,互相学习、取长补短。同时,也希望全国其他地区更多国内同行,乃至国际同行能够到这个平台上来,跟华西一起更好地推动转化医学在医学影像领域的发展。