醫聊新勢力 | 上海長征醫院:智慧影像,助力健康中國加碼提速

劉士遠教授預判,未來的中國醫學影像,將在以患者為中心,新興技術為載體,全方位的制度為保障的前提下,朝著“五化”方向發展。

長征醫院10.22(標清)

拿到影像檢查報告看不懂、拍了一堆片子不知找哪個科室解讀、檢查結論顯示“未見異常”要不要再問問醫生......對於患者的這些疑惑,42歲的胸部疾病患者林青(化名)在上海長征醫院放射診斷科解讀門診輕而易舉就解決了。

“疾病具體有什麼變化、嚴不嚴重、間隔多長時間復查,這裡的醫生都會第一時間進行專業耐心地解答。”讓林青稱讚不已的是,在這兒完全沒有就醫的緊張感和壓迫感,用他的話來説,與醫生相處時完全忘記了自己是患者的身份。

“我們的目的是培育一個有溫度的醫生。”在上海長征醫院放射診斷科主任劉士遠教授看來,將醫學影像“搬”到門診、病房,才能夠真正實現以“圖像”為中心向以“病人”為中心的轉變。

實際上,剛剛接棒中華醫學會放射學分會第十六屆委員會主任委員的劉士遠教授還將醫學影像AI作為改善醫療服務行動、提升百姓就醫體驗的“法寶”之一,借助AI開展胸部疾病早篩早診就是一個典型的例子。同時作為亞洲胸部放射學會主席、中國醫師協會放射醫師分會副會長、中國醫學影像AI産學研用創新聯盟理事長,劉士遠教授對醫學影像的發展具有敏銳嗅覺和獨到見解。

中華醫學會放射學分會第十六屆委員會主任委員、上海長征醫院放射診斷科主任劉士遠教授

聚焦“五化”前行

所謂“窺一斑而知全豹”。

作為疾病診斷及治療的重要依據,醫學影像已成為醫生疾病診斷、治療等必不可少的一環。“我們從來沒有像現在這樣無可替代。”劉士遠教授介紹,目前臨床的診斷資訊70%來源於醫學影像。隨著醫學的進步和發展,電腦、大數據、人工智慧、網際網路等技術促進了影像設備的革命和創新,使影像科的作用越來越強大和多維。

“未來的中國醫學影像,將在以患者為中心,新興技術為載體,全方位的制度為保障的前提下,朝著‘五化’的方向發展。”劉士遠教授所指的“五化”即精準化、智慧化、臨床化、院前化和網路化:

1. 精準化即影像業務升維,實現精準醫學,做到診療個性化、效果最大化、副作用最小化。

2. 智慧化就是“醫生+AI”交叉融合,實現診斷效能最大化,提升醫生的工作效率,改變工作模式和流程。

3. 臨床化就是影像科從傳統的輔助診斷科、醫技科室轉變為臨床學科,深入門診、病房;從“以電腦為中心”轉變為“以病人為中心”。

4. 院前化所指的是以疾病預防為中心,走出醫院,讓醫學影像從被動服務轉變為主動服務;從“以疾病為中心”轉變為“以健康為中心”。

5. 網路化則是基於網際網路突破時間和空間的限制,實現院內、院外業務一體化協同整合,形成以患者為中心的全域覆蓋醫療影像服務體系,並助力優質醫療資源下沉和基層提升。

作為學科帶頭人,劉士遠教授已率領上海長征醫院放射診斷科對標這個新航向揚帆前行。

條塊結合開路

現在的醫學影像在整個臨床診療環節當中扮演著重要角色,例如疾病的定量、定性、分期、預後預測、治療方式選擇、出院隨訪、介入治療、雜交手術室等都需要醫學影像的引導和參與,傳統的醫學影像模式已經無法滿足臨床診斷需求。

如何讓影像科從傳統的輔助診斷科、醫技科室轉變為臨床學科,更好地服務於臨床和患者?這是劉士遠教授心裏更加重視的“功課”。

在90年代初期,長征醫院就與國際接軌,在國內率先實行條塊結合的影像學科管理模式。

“所謂‘條塊結合’,就是科室按照檢查模組分成X線、CT、MRI、核醫學等部門完成病人檢查;診斷醫生則按照業務劃分為神經學組、頭頸學組、骨關節學組、心胸學組、腹部學組等,每個學組的醫生都能同時看到X線、CT、MRI、核醫學等影像設備的圖像,致力於打造‘大影像’概念。”在劉士遠教授看來,亞專業的細分,讓醫學影像能夠更細緻、更專業地服務於臨床,實現疾病診斷效果最大化,有利於提升醫療服務品質,有效促進科研成果産出。

一站式胸部CT掃描,定量、直觀評價肺結節和COPD

亞專業的分工,也有助於影像科醫生縱深上加深對系統疾病的臨床、科研和教學問題的認識深度,有助於形成醫院影像科的特色和科室醫生的特色。

劉士遠主任從事胸部疾病影像診斷30餘年,不僅形成了科室和自己的特色,還在全國形成了領先的優勢,在亞洲和世界上也形成了較高的知名度。

2018年世界衛生組織公佈的全球10大死因中,缺血性心臟病居第一位,慢性阻塞性肺疾病居第三位,肺癌居第六位。這三大慢病在我國的發病率均位居全球首位,合計超過 1.5 億人口,導致的疾病負擔佔總疾病負擔的70%以上。

“提高胸部重大慢病防控水準,影像是關鍵!”在胸部疾病早期篩查方面造詣頗深的劉士遠教授一語道破。

作為最早開始胸部重大疾病多中心篩查的科室,上海長征醫院放射診斷科在提高胸部疾病的早篩、早診方面下足了功夫:一方面,加強了硬體設施的配置,科室目前擁有國際領先的智慧AI 256層CT、核磁共振、PET-CT等全套影像診斷設備,硬體總體實力處於國內國際先進水準;另一方面,他們利用低劑量CT一站式掃描技術對高危人群進行篩查,並評估有無肺結節以及惡性可能性、心血管有無鈣化以及突發心臟事件發生可能性,慢性阻塞性肺疾患是否存在及早期預警。“這種針對胸部三大慢病一站式評估的低成本方式,能夠幫助實現胸部重大疾病的防控關口前移,提高早診率,降低病死率。”劉士遠教授如是説。

劉士遠教授與學生們

“在長期的臨床和科研實踐中,我們逐漸形成了胸部疾病影像診斷與介入治療的特色,肺癌整體診斷正確率98.2%,其中早期肺癌診斷正確率95%。”放射診斷科副主任蕭毅教授介紹,2019 年,他們“基於多模態影像學的肺癌早篩早診關鍵問題研究”榮獲上海市科技進步獎一等獎。

要知道,在臨床當中,判定肺結節的性質需根據CT掃描肺結節所在部位、大小、形狀以及有無鈣化等來判斷其良惡性,然而常規的CT掃描呈現的形態學特徵常常難以滿足臨床需求。對於這個痛點,上海長征醫院放射診斷科有自己的“小秘訣”:超高解析度CT靶掃描與CT靶重建在早期肺癌篩查中至關重要。他們採用1024X1024矩陣的超高清CT掃描模式,能夠完整、清晰的展現出肺小結節的“細節”,更好地做出正確的影像診斷。“模糊的圖像和高清的圖像相比,就猶如一個人在霧霾嚴重的環境中走到了晴空萬里的大草原,有種眼前一亮的感覺。”蕭毅教授形容道。

值得一提的是,以往運用傳統CT進行冠脈檢查時,患者掃描流程複雜,心率控制、呼吸訓練等缺一不可,掃描成功率和準確性不高。隨著CT設備的更新換代,上述問題在上海長征醫院放射診斷科得到了優化。

健康界了解到,飛利浦智慧AI 256層CT為患者進行篩查,不僅能夠有效應對各類高心率,還可通過B2B技術實現冠脈凍結,通過特有的ARAD智慧心臟引擎自動規避異常心律,更大程度地保證掃描成功 。

上海長征醫院放射診斷科副主任蕭毅教授

為了提高群眾對胸部疾病的知曉率和篩查配合度,劉士遠教授還牽頭成立了“心肺護航”公益培訓項目。“憑藉我們科室多年積累的科研經驗,對數據進行深度挖掘和分析,這三大疾病可以通過一站式CT掃描實現評估,具有非常高的社會價值,降低了患者的醫療負擔。我們前期與荷蘭皇家科學院關於胸部三大疾病篩查的合作研究基礎,符合國家《健康中國2030計劃》需求導向,結合團隊自身優勢和當前人工智慧的融入,可以開展更多更深入的研究,會是未來長時間的科研方向。 同時,我們也正在組織撰寫肺結節科普一百問手冊、胸部重大慢性疾病手冊、各種影像檢查注意事項、造影劑過敏的識別及處置等內容來向大眾進行科普宣教。”副主任范麗教授介紹。

在2021年國家工業和資訊化部與國家衛生健康委員會聯合發佈的《5G+醫療健康應用試點項目名單》中,上海長征醫院榜上有名。“這是一個很好的契機。”劉士遠教授向健康界透露了他的規劃,“我們可以基於網際網路和5G技術,將低劑量CT一站式胸部重大疾病早篩早診技術在基層推廣和應用,提高基層胸部疾病的檢出率,真正讓老百姓獲益。”

上海長征醫院放射診斷科副主任范麗教授

智慧影像賦能

隨著疾病譜變化,疾病診斷難度加大,定性和定量以及臨床可視化進程要求維度增加,對影像診斷提出新要求。

劉士遠教授介紹,目前醫學影像面臨高工作要求、高工作強度、高工作品質的“三高”困境。根據《2018-2024年中國人工智慧+醫療影像行業市場研究及投資前景預測報告》數據顯示,醫學影像數據的年增長率是40%,而放射科醫生的年增長率只有4.1%,一線醫生一天需要寫近200份的影像報告,存在漏診、誤診的風險。

2015年-2019年,國家發佈了一系列政策強調並鼓勵人工智慧技術在醫療健康領域的應用,智慧醫療已經逐步發展為國家戰略。作為國內最早一批擁抱AI技術的影像科醫生,劉士遠教授告訴健康界,AI在醫學影像中的主要優勢有四:疾病檢出、醫學多維測量、精準診斷、術前設計和療效評估,並已覆蓋肺部、心血管、骨關節等多種疾病。

令高年資醫生管宇感觸最深的是,AI的引入將影像醫生從熒屏前部分解放,回歸到醫生本質,同時提高了影像工作的效率,優化了工作流程。

“影像是臨床醫生的眼睛,而人工智慧的出現使得我們影像醫生擁有了更強大的力量和更多的時間,使得我們能夠更好地為患者提供服務。”蕭毅教授以冠脈CTA為例直擊影像科醫生臨床痛點,“冠脈CTA如果要獲取高清的三維影像,只能在醫院影像科後處理工作站進行三維重建,需要耗費大量的時間和精力。”      

但是冠脈CTA與AI的結合,在患者完成心臟掃描以後,可以快速完成病灶識別、量化測量、報告輸出等工作,大幅提升了檢查效率。“我現在圖像後處理的時間由以前的30分鐘縮短到現在的1分鐘。相當於患者離開掃描床的一剎那,我在辦公室就可以看到重建好的圖像了。”蕭毅教授讚嘆道。

與此同時,他們還充分利用涵蓋心肺等放射學多個臨床領域的影像診斷平臺,實現多類圖像融合,為醫生提供多模態影像的高級可視化處理和疾病影像特徵挖掘、病灶的縱向追蹤。“成像技術的進步為臨床精確無創、快速分析提供參考,進一步提高了診斷的準確性,也從側面體現出對於病患個體的人文關懷。”放射診斷科技師李清楚説道。

“心血管疾病術前3D可視化評估,讓醫生可以在電腦上清晰直觀的看到立體的疾病結構,對臨床手術治療起到了很好地輔助指導作用。”蕭毅教授介紹,深入臨床一線全方位參與臨床診療環節,按照臨床需求制定直觀的影像報告是他們醫療服務模式改進之一。

三維影像後處理平臺,讓疾病特徵更加可視化和立體化,可輔助醫生做出快速、精確的臨床診斷決策

如今,醫學影像AI逐漸貼近醫師理想的部分臨床場景,已成為大家工作當中的得力“助手”。“從2017年開始,肺結節AI模型使用點擊率就已經達到60%左右,2020年到現在點擊率基本都維持在80%以上,臨床使用率明顯提高。”對此,劉士遠教授欣慰不已。

為促進中國醫學影像AI的産學研用,劉士遠教授牽頭成立了中國醫學影像AI産學研用創新聯盟,啟動了中國標準化的影像數據庫建設,聯合國內權威影像專家撰寫發佈了《中國醫學影像AI白皮書》、《醫學影像人工智慧2020發展報告》。

“醫學影像AI正呈現多種良好的發展趨勢:一是産品種類越來越豐富;二是産品功能垂直且加深;三是單病種向多病種、多任務模型發展;四是軟硬體一體化;五是覆蓋臨床全流程;六是越來越平臺化;七是基於新基建,加快線上線下一體化發展。”劉士遠教授研判道。

劉士遠教授日常帶教

人才建設登高

合格的影像科醫生要具備什麼樣的診斷思維?

劉士遠教授將自己的成功經驗總結為16字口訣:全面觀察、仔細分析、結合臨床、做出診斷。

20年前的一個病例讓劉士遠教授記憶猶新。當時,一位被外地醫院診斷為晚期腫瘤的患者慕名找到劉士遠教授會診,尋幽入微的劉士遠教授卻發現患者診斷報告存在異常。“我們通過薄層掃描給患者重新做了檢查,發現其實並不是晚期腫瘤,只是結核老病灶,患者當時聽到這個消息非常激動。”這也讓劉士遠教授深刻地意識到,複合型的影像科醫學人才尤為重要。

劉士遠教授採取雙管齊下的方法建設了一支“高精尖”的人才梯隊:

一是正面引導和激發科室醫生內驅力和創造力。

“我們有傳統教學,例如專家系列講座等;也有英文病例彙報、疑難病例讀片會以及翻轉課堂等等,讓學生講課老師聽,然後大家一起提問討論,點燃學生們的思維能力。”蕭毅教授向健康界介紹,他們還借助3D列印技術,按照1:1的比例還原患者病變部位,讓年輕醫生通過模型演練來提高診斷技術。

劉士遠教授日常帶教

二是請進來,派出去。例如選派青年醫生前往國外進修學習,邀請專家到科室分享臨床經驗,提升大家的專業能力。

上海長征醫院放射診斷科青年醫生王祥告訴健康界,“通過近五年的強化學習,我已經初步培養了良好的臨床診斷思維,診斷水準不斷提升,發表了多篇SCI論文。”

不僅如此,作為全國影像醫學住院醫師培訓基地、國家放射醫師繼續教育基地,上海長征醫院放射診斷科通過多樣化的教學模式提升基層醫療能力。收穫頗多的青島進修醫生牟勇告訴健康界,“自己的影像分析思維和疾病診斷思路都得到了提升,回去後將會把這裡汲取的‘養分’分享給自己的同事。”

上海長征醫院放射診斷科集體照

多年來,在劉士遠教授的帶領下,上海長征醫院放射診斷科已成為亞專業設置齊全、技術力量雄厚、梯隊結構合理、醫教研平衡發展的特色學科,在中國影像診斷領域的地位舉足輕重。如今科室已成為國家教育部重點學科、全軍肺癌專病中心。在2019年度復旦版中國醫院專科綜合排名榜中,該科室排名第11位。

“醫學影像的快速發展,讓患者有了更好地獲得感,讓我們的診斷能力和治療的水準實現了高層次的飛躍。”放眼未來,劉士遠教授有更大的謀劃:以胸部疾病影像診斷及人工智慧臨床應用為中心,拓展神經系統疾病及骨關節影像新技術研發應用,堅持臨床和科研協同並舉,創新發展,不斷實現醫療、教學、科研及戰備等方面的全面突破。

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