医聊新势力 | 上海长征医院:智慧影像,助力健康中国加码提速

2021
10/26

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杨亚平 彭松 / 健康界
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刘士远教授预判,未来的中国医学影像,将在以患者为中心,新兴技术为载体,全方位的制度为保障的前提下,朝着“五化”方向发展。

长征医院10.22(标清)

拿到影像检查报告看不懂、拍了一堆片子不知找哪个科室解读、检查结论显示“未见异常”要不要再问问医生......对于患者的这些疑惑,42岁的胸部疾病患者林青(化名)在上海长征医院放射诊断科解读门诊轻而易举就解决了。

“疾病具体有什么变化、严不严重、间隔多长时间复查,这里的医生都会第一时间进行专业耐心地解答。”让林青称赞不已的是,在这儿完全没有就医的紧张感和压迫感,用他的话来说,与医生相处时完全忘记了自己是患者的身份。

“我们的目的是培育一个有温度的医生。”在上海长征医院放射诊断科主任刘士远教授看来,将医学影像“搬”到门诊、病房,才能够真正实现以“图像”为中心向以“病人”为中心的转变。

实际上,刚刚接棒中华医学会放射学分会第十六届委员会主任委员的刘士远教授还将医学影像AI作为改善医疗服务行动、提升百姓就医体验的“法宝”之一,借助AI开展胸部疾病早筛早诊就是一个典型的例子。同时作为亚洲胸部放射学会主席、中国医师协会放射医师分会副会长、中国医学影像AI产学研用创新联盟理事长,刘士远教授对医学影像的发展具有敏锐嗅觉和独到见解。

中华医学会放射学分会第十六届委员会主任委员、上海长征医院放射诊断科主任刘士远教授

聚焦“五化”前行

所谓“窥一斑而知全豹”。

作为疾病诊断及治疗的重要依据,医学影像已成为医生疾病诊断、治疗等必不可少的一环。“我们从来没有像现在这样无可替代。”刘士远教授介绍,目前临床的诊断信息70%来源于医学影像。随着医学的进步和发展,计算机、大数据、人工智能、互联网等技术促进了影像设备的革命和创新,使影像科的作用越来越强大和多维。

“未来的中国医学影像,将在以患者为中心,新兴技术为载体,全方位的制度为保障的前提下,朝着‘五化’的方向发展。”刘士远教授所指的“五化”即精准化、智能化、临床化、院前化和网络化:

1. 精准化即影像业务升维,实现精准医学,做到诊疗个性化、效果最大化、副作用最小化。

2. 智能化就是“医生+AI”交叉融合,实现诊断效能最大化,提升医生的工作效率,改变工作模式和流程。

3. 临床化就是影像科从传统的辅助诊断科、医技科室转变为临床学科,深入门诊、病房;从“以电脑为中心”转变为“以病人为中心”。

4. 院前化所指的是以疾病预防为中心,走出医院,让医学影像从被动服务转变为主动服务;从“以疾病为中心”转变为“以健康为中心”。

5. 网络化则是基于互联网突破时间和空间的限制,实现院内、院外业务一体化协同整合,形成以患者为中心的全域覆盖医疗影像服务体系,并助力优质医疗资源下沉和基层提升。

作为学科带头人,刘士远教授已率领上海长征医院放射诊断科对标这个新航向扬帆前行。

条块结合开路

现在的医学影像在整个临床诊疗环节当中扮演着重要角色,例如疾病的定量、定性、分期、预后预测、治疗方式选择、出院随访、介入治疗、杂交手术室等都需要医学影像的引导和参与,传统的医学影像模式已经无法满足临床诊断需求。

如何让影像科从传统的辅助诊断科、医技科室转变为临床学科,更好地服务于临床和患者?这是刘士远教授心里更加重视的“功课”。

在90年代初期,长征医院就与国际接轨,在国内率先实行条块结合的影像学科管理模式。

“所谓‘条块结合’,就是科室按照检查模块分成X线、CT、MRI、核医学等部门完成病人检查;诊断医生则按照业务划分为神经学组、头颈学组、骨关节学组、心胸学组、腹部学组等,每个学组的医生都能同时看到X线、CT、MRI、核医学等影像设备的图像,致力于打造‘大影像’概念。”在刘士远教授看来,亚专业的细分,让医学影像能够更细致、更专业地服务于临床,实现疾病诊断效果最大化,有利于提升医疗服务质量,有效促进科研成果产出。

一站式胸部CT扫描,定量、直观评价肺结节和COPD

亚专业的分工,也有助于影像科医生纵深上加深对系统疾病的临床、科研和教学问题的认识深度,有助于形成医院影像科的特色和科室医生的特色。

刘士远主任从事胸部疾病影像诊断30余年,不仅形成了科室和自己的特色,还在全国形成了领先的优势,在亚洲和世界上也形成了较高的知名度。

2018年世界卫生组织公布的全球10大死因中,缺血性心脏病居第一位,慢性阻塞性肺疾病居第三位,肺癌居第六位。这三大慢病在我国的发病率均位居全球首位,合计超过 1.5 亿人口,导致的疾病负担占总疾病负担的70%以上。

“提高胸部重大慢病防控水平,影像是关键!”在胸部疾病早期筛查方面造诣颇深的刘士远教授一语道破。

作为最早开始胸部重大疾病多中心筛查的科室,上海长征医院放射诊断科在提高胸部疾病的早筛、早诊方面下足了功夫:一方面,加强了硬件设施的配置,科室目前拥有国际领先的智慧AI 256层CT、核磁共振、PET-CT等全套影像诊断设备,硬件总体实力处于国内国际先进水平;另一方面,他们利用低剂量CT一站式扫描技术对高危人群进行筛查,并评估有无肺结节以及恶性可能性、心血管有无钙化以及突发心脏事件发生可能性,慢性阻塞性肺疾患是否存在及早期预警。“这种针对胸部三大慢病一站式评估的低成本方式,能够帮助实现胸部重大疾病的防控关口前移,提高早诊率,降低病死率。”刘士远教授如是说。

刘士远教授与学生们

“在长期的临床和科研实践中,我们逐渐形成了胸部疾病影像诊断与介入治疗的特色,肺癌整体诊断正确率98.2%,其中早期肺癌诊断正确率95%。”放射诊断科副主任萧毅教授介绍,2019 年,他们“基于多模态影像学的肺癌早筛早诊关键问题研究”荣获上海市科技进步奖一等奖。

要知道,在临床当中,判定肺结节的性质需根据CT扫描肺结节所在部位、大小、形状以及有无钙化等来判断其良恶性,然而常规的CT扫描呈现的形态学特征常常难以满足临床需求。对于这个痛点,上海长征医院放射诊断科有自己的“小秘诀”:超高分辨率CT靶扫描与CT靶重建在早期肺癌筛查中至关重要。他们采用1024X1024矩阵的超高清CT扫描模式,能够完整、清晰的展现出肺小结节的“细节”,更好地做出正确的影像诊断。“模糊的图像和高清的图像相比,就犹如一个人在雾霾严重的环境中走到了晴空万里的大草原,有种眼前一亮的感觉。”萧毅教授形容道。

值得一提的是,以往运用传统CT进行冠脉检查时,患者扫描流程复杂,心率控制、呼吸训练等缺一不可,扫描成功率和准确性不高。随着CT设备的更新换代,上述问题在上海长征医院放射诊断科得到了优化。

健康界了解到,飞利浦智慧AI 256层CT为患者进行筛查,不仅能够有效应对各类高心率,还可通过B2B技术实现冠脉冻结,通过特有的ARAD智慧心脏引擎自动规避异常心律,更大程度地保证扫描成功 。

上海长征医院放射诊断科副主任萧毅教授

为了提高群众对胸部疾病的知晓率和筛查配合度,刘士远教授还牵头成立了“心肺护航”公益培训项目。“凭借我们科室多年积累的科研经验,对数据进行深度挖掘和分析,这三大疾病可以通过一站式CT扫描实现评估,具有非常高的社会价值,降低了患者的医疗负担。我们前期与荷兰皇家科学院关于胸部三大疾病筛查的合作研究基础,符合国家《健康中国2030计划》需求导向,结合团队自身优势和当前人工智能的融入,可以开展更多更深入的研究,会是未来长时间的科研方向。 同时,我们也正在组织撰写肺结节科普一百问手册、胸部重大慢性疾病手册、各种影像检查注意事项、造影剂过敏的识别及处置等内容来向大众进行科普宣教。”副主任范丽教授介绍。

在2021年国家工业和信息化部与国家卫生健康委员会联合发布的《5G+医疗健康应用试点项目名单》中,上海长征医院榜上有名。“这是一个很好的契机。”刘士远教授向健康界透露了他的规划,“我们可以基于互联网和5G技术,将低剂量CT一站式胸部重大疾病早筛早诊技术在基层推广和应用,提高基层胸部疾病的检出率,真正让老百姓获益。”

上海长征医院放射诊断科副主任范丽教授

智慧影像赋能

随着疾病谱变化,疾病诊断难度加大,定性和定量以及临床可视化进程要求维度增加,对影像诊断提出新要求。

刘士远教授介绍,目前医学影像面临高工作要求、高工作强度、高工作质量的“三高”困境。根据《2018-2024年中国人工智能+医疗影像行业市场研究及投资前景预测报告》数据显示,医学影像数据的年增长率是40%,而放射科医生的年增长率只有4.1%,一线医生一天需要写近200份的影像报告,存在漏诊、误诊的风险。

2015年-2019年,国家发布了一系列政策强调并鼓励人工智能技术在医疗健康领域的应用,智慧医疗已经逐步发展为国家战略。作为国内最早一批拥抱AI技术的影像科医生,刘士远教授告诉健康界,AI在医学影像中的主要优势有四:疾病检出、医学多维测量、精准诊断、术前设计和疗效评估,并已覆盖肺部、心血管、骨关节等多种疾病。

令高年资医生管宇感触最深的是,AI的引入将影像医生从荧屏前部分解放,回归到医生本质,同时提高了影像工作的效率,优化了工作流程。

“影像是临床医生的眼睛,而人工智能的出现使得我们影像医生拥有了更强大的力量和更多的时间,使得我们能够更好地为患者提供服务。”萧毅教授以冠脉CTA为例直击影像科医生临床痛点,“冠脉CTA如果要获取高清的三维影像,只能在医院影像科后处理工作站进行三维重建,需要耗费大量的时间和精力。”      

但是冠脉CTA与AI的结合,在患者完成心脏扫描以后,可以快速完成病灶识别、量化测量、报告输出等工作,大幅提升了检查效率。“我现在图像后处理的时间由以前的30分钟缩短到现在的1分钟。相当于患者离开扫描床的一刹那,我在办公室就可以看到重建好的图像了。”萧毅教授赞叹道。

与此同时,他们还充分利用涵盖心肺等放射学多个临床领域的影像诊断平台,实现多类图像融合,为医生提供多模态影像的高级可视化处理和疾病影像特征挖掘、病灶的纵向追踪。“成像技术的进步为临床精确无创、快速分析提供参考,进一步提高了诊断的准确性,也从侧面体现出对于病患个体的人文关怀。”放射诊断科技师李清楚说道。

“心血管疾病术前3D可视化评估,让医生可以在电脑上清晰直观的看到立体的疾病结构,对临床手术治疗起到了很好地辅助指导作用。”萧毅教授介绍,深入临床一线全方位参与临床诊疗环节,按照临床需求制定直观的影像报告是他们医疗服务模式改进之一。

三维影像后处理平台,让疾病特征更加可视化和立体化,可辅助医生做出快速、精确的临床诊断决策

如今,医学影像AI逐渐贴近医师理想的部分临床场景,已成为大家工作当中的得力“助手”。“从2017年开始,肺结节AI模型使用点击率就已经达到60%左右,2020年到现在点击率基本都维持在80%以上,临床使用率明显提高。”对此,刘士远教授欣慰不已。

为促进中国医学影像AI的产学研用,刘士远教授牵头成立了中国医学影像AI产学研用创新联盟,启动了中国标准化的影像数据库建设,联合国内权威影像专家撰写发布了《中国医学影像AI白皮书》、《医学影像人工智能2020发展报告》。

“医学影像AI正呈现多种良好的发展趋势:一是产品种类越来越丰富;二是产品功能垂直且加深;三是单病种向多病种、多任务模型发展;四是软硬件一体化;五是覆盖临床全流程;六是越来越平台化;七是基于新基建,加快线上线下一体化发展。”刘士远教授研判道。

刘士远教授日常带教

人才建设登高

合格的影像科医生要具备什么样的诊断思维?

刘士远教授将自己的成功经验总结为16字口诀:全面观察、仔细分析、结合临床、做出诊断。

20年前的一个病例让刘士远教授记忆犹新。当时,一位被外地医院诊断为晚期肿瘤的患者慕名找到刘士远教授会诊,寻幽入微的刘士远教授却发现患者诊断报告存在异常。“我们通过薄层扫描给患者重新做了检查,发现其实并不是晚期肿瘤,只是结核老病灶,患者当时听到这个消息非常激动。”这也让刘士远教授深刻地意识到,复合型的影像科医学人才尤为重要。

刘士远教授采取双管齐下的方法建设了一支“高精尖”的人才梯队:

一是正面引导和激发科室医生内驱力和创造力。

“我们有传统教学,例如专家系列讲座等;也有英文病例汇报、疑难病例读片会以及翻转课堂等等,让学生讲课老师听,然后大家一起提问讨论,点燃学生们的思维能力。”萧毅教授向健康界介绍,他们还借助3D打印技术,按照1:1的比例还原患者病变部位,让年轻医生通过模型演练来提高诊断技术。

刘士远教授日常带教

二是请进来,派出去。例如选派青年医生前往国外进修学习,邀请专家到科室分享临床经验,提升大家的专业能力。

上海长征医院放射诊断科青年医生王祥告诉健康界,“通过近五年的强化学习,我已经初步培养了良好的临床诊断思维,诊断水平不断提升,发表了多篇SCI论文。”

不仅如此,作为全国影像医学住院医师培训基地、国家放射医师继续教育基地,上海长征医院放射诊断科通过多样化的教学模式提升基层医疗能力。收获颇多的青岛进修医生牟勇告诉健康界,“自己的影像分析思维和疾病诊断思路都得到了提升,回去后将会把这里汲取的‘养分’分享给自己的同事。”

上海长征医院放射诊断科集体照

多年来,在刘士远教授的带领下,上海长征医院放射诊断科已成为亚专业设置齐全、技术力量雄厚、梯队结构合理、医教研平衡发展的特色学科,在中国影像诊断领域的地位举足轻重。如今科室已成为国家教育部重点学科、全军肺癌专病中心。在2019年度复旦版中国医院专科综合排名榜中,该科室排名第11位。

“医学影像的快速发展,让患者有了更好地获得感,让我们的诊断能力和治疗的水平实现了高层次的飞跃。”放眼未来,刘士远教授有更大的谋划:以胸部疾病影像诊断及人工智能临床应用为中心,拓展神经系统疾病及骨关节影像新技术研发应用,坚持临床和科研协同并举,创新发展,不断实现医疗、教学、科研及战备等方面的全面突破。

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关键词:
上海长征医院,放射诊断科,刘士远教授,医学影像,人工智能,医聊新势力

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