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我国自主研发脉影技术 变冠心病诊断从有创到无创

2021-01-26 10:44:43
来源:科技日报 作者:付丽丽 评论:0

  冠心病是人类健康的头号杀手,致死率、发病率居高不下。有数据显示,中国是世界上心脑血管病发病率最高的国家,患有心脑血管疾病的患者已达到1.6亿,并且每年还在以400万人的速度增加,平均每1分钟就有30人突发心肌梗死。

  “冠心病之所以致死率高,是因为没有无创的、方便、快捷的检测金标准,患者不能实时关注自己的冠脉血管健康,也就不能发现身体异样,及时就医。”深圳市阅影科技有限公司创始人张超博士说。

  在美国约翰霍普金斯大学读博期间,张超所在实验室的主研方向是关于心脏的,他负责的是基于CT影像对心脏和冠脉血管进行血动力学以及功能学的仿真和判断。正是这种经历让他看到了冠心病诊断的现实需求,回国后,他和几位美国、欧洲和国内顶尖教授和工程师于2017年联合创立阅影科技。

  目前,冠心病的诊断以冠状动脉造影显示管腔狭窄50%及其以上为标准。但越来越多的临床证据显示,单纯依靠管腔狭窄程度判断心肌是否存在缺血并不可靠。

  张超介绍,现阶段冠心病的确诊手段包括DSA造影(数字减影血管造影)、CT造影(CT血管成像/CTA)、FFR(冠状动脉血流储备分数)测量等。其中,仅有CT造影为无创检查手段,操作方法简便、安全,但由于图像偶尔会出现伪影,造成偏差;DSA造影虽然对血管形态判断精准,但是一种有创手术,价格昂贵,且无法获得功能学判断的指标;FFR测量是指冠状动脉存在狭窄病变时,血管的最大血流量与假设不存在狭窄病变时所能获得的最大血流量之比,它通过有创手术,把压力导丝送到狭窄病变以远,注射腺苷后测量获得。当FFR小于0.75,则提示狭窄导致血管远端血流障碍。

  “随着图像处理技术和计算流体动力学的发展,无需有创手术,仅仅通过CT造影模型重构、血动力模拟计算FFR值已经成为现实。” 张超说,为此,他和团队研发了脉影——CT-FFR技术,兼具冠脉CTA检测的无创、简单、安全与FFR值测量检测冠心病的高精准度的优点,目前相关的临床试验已接近尾声。

  张超表示,CT-FFR技术主要包含CT造影、图形建模、血动力仿真等流程,与国外同类技术相比,其主要有以下改进:首先,图形图像处理高精准度,在算法精准度方面,脉影精准度在90%以上,而国外产品数据则不到90%,此外,国外产品技术存在灰区,即当FFR值在0.75与0.80之间时,CT-FFR测量的准确率将大幅下降,造成误差。脉影则解决了CT-FFR在灰区存在误差的问题。其次,全自动化处理,无需人机交互,极大程度地降低了时间成本和人工干预误差。

  首都医科大学附属北京安贞医院心内科主任医师曾勇解释,CT-FFR技术灰区问题,其最直接的影响是医生对病人病情判断不准,要么就是支架多植入,要么就是该做支架的没有做,导致死亡率增加。精度越高,对病人病情判断才可能越准确,从而有利于制定更好的诊疗方案。目前数字显示,国外产品对灰区精准判断的比率是46%,脉影是85%以上。

  “再就是快捷高效,脉影的血动力仿真求解器可以实现对冠状动脉秒级的计算,整个流程对每例患者的处理时间仅在十分钟之内,而国外同类产品每例处理时间为三个小时左右。”首都医科大学附属北京安贞医院心内科主任医师曾勇说,这对一线医生来讲是至关重要的。

  价格方面,患者使用CTA以及脉影进行冠脉检测,总价格将不会超过两千人民币,而DSA造影手术费用达到四千以上,如果手术使用特殊的医疗器械,比如特定的球囊、导管、支架等,价格可能更高。

  曾勇认为,该技术可以让医生不再需要手动标注、依靠个人经验判断病人血管狭窄程度,而且全自动化,几分钟之内就可以完成,有利于直接惠及到基层医院,对均衡医疗资源、提升区域医疗水平也意义重大。

(责任编辑:韩梦晨)

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