看不厭放射影像，放不下肩上重任
——記北京協(xié)和醫(yī)院放射科副主任王怡寧

王 軍

“人體就像一個黑匣子，我們通過各種手段去發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)部的疾病，探究病因，影像是其中一個非常重要的手段?！蓖ㄟ^觀察放射影像呈現(xiàn)出的征象，為疾病的準(zhǔn)確診斷、有效干預(yù)和診療優(yōu)化提供更大的臨床支持，就是北京協(xié)和醫(yī)院放射科副主任王怡寧數(shù)十年如一日所堅持的事業(yè)。每當(dāng)通過影像診斷成功幫助病人，她就會產(chǎn)生十足的成就感，因此，她從來看不厭那數(shù)以萬計的沉悶的放射影像圖，而是樂在其中。

形態(tài)功能相結(jié)合穩(wěn)妥治療冠心病

在心血管疾病影像檢查領(lǐng)域中，除了最后一步確診“金標(biāo)準(zhǔn)”冠脈造影檢查，還有X線胸片、超聲心動圖、CT、核醫(yī)學(xué)、磁共振等眾多檢查手段，這些不同的檢查手段各有各的優(yōu)缺點。如臨床上應(yīng)用最為廣泛的超聲心動圖檢查，其操作簡便、無輻射且經(jīng)濟實惠，但空間分辨率不如CT和磁共振高，且受醫(yī)生操作熟練性的個體差異影響大。再如CT心肌灌注成像檢查，它有助于降低患者進(jìn)一步進(jìn)行有創(chuàng)造影檢查和再血管化治療的比率，進(jìn)而優(yōu)化臨床診療流程，節(jié)約醫(yī)療成本。然而，CT心肌灌注這項技術(shù)問世以來，因為受制于較高的輻射劑量和負(fù)荷掃描的風(fēng)險，臨床推廣受到限制。那么面對種類如此繁多的檢查手段，臨床要如何選擇呢？此時，王怡寧等這類放射影像科醫(yī)生的建議就成了決定性因素，因而“如何提高診斷的效率，減輕病人和社會的負(fù)擔(dān)”也是他們努力的方向之一。

王怡寧在辦公室

為此，王怡寧日日勤耕不輟，除了影像診斷工作，還十分積極地參與科學(xué)研究，為醫(yī)生和患者探索更加便捷高效的診斷技術(shù)。國家科技部原“863”計劃、國家衛(wèi)生行業(yè)科研專項項目、國家自然科學(xué)基金國際合作重點項目、“十三五”國家科技支撐計劃、北京市自然科學(xué)基金重點專題項目……王怡寧主持或參與過多項國家級和省部級科研項目，其中讓她印象最深的是最近完成結(jié)題的科技部“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目的子課題“CT心肌灌注功能成像對冠心病患者治療決策及預(yù)后評估的隨機對照研究”。依托該課題，團隊在國內(nèi)率先開展了動態(tài)負(fù)荷CT心肌灌注功能學(xué)檢查，力求打破傳統(tǒng)冠脈CT只在解剖學(xué)層面的局限，將無創(chuàng)心血管CT功能學(xué)評估手段推廣到臨床應(yīng)用，為實現(xiàn)心血管CT成像從傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)檢查到功能學(xué)評估的進(jìn)步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

2018年開展調(diào)查的“中國心血管影像技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查與醫(yī)療質(zhì)量報告”指出：在我國有超過2.9億人患冠心病或是冠心病高危人群，冠心病導(dǎo)致的缺血性心臟病是目前我國五大死亡疾病之一。影像學(xué)檢查是診斷冠心病最有效的手段之一，冠狀動脈支架術(shù)則是治療相關(guān)病癥的最有效手段之一。但目前，冠狀動脈支架過度植入現(xiàn)象在我國依然存在，其中一項重要原因在于：臨床中缺乏相對可靠、簡便的術(shù)前無創(chuàng)性心肌功能評估方案。

CT心肌灌注成像作為一種評價心肌缺血的新技術(shù)，雖然比單純行CTA檢查更有助于降低患者進(jìn)一步進(jìn)行有創(chuàng)檢查和再血管化治療的比率，但既往CT心肌灌注成像存在輻射劑量過大、圖像質(zhì)量不佳等問題，如何在降低輻射劑量的前提下保證圖像質(zhì)量是一個重點和難點。針對這一問題，王怡寧團隊首先采用傳統(tǒng)降低輻射劑量的方法降低管電壓，設(shè)計出一套可行的掃描方案。在此基礎(chǔ)上，為了達(dá)到減少掃描次數(shù)，實現(xiàn)輻射劑量進(jìn)一步降低的目的，王怡寧團隊在國際上首次通過從多期負(fù)荷檢查中選取冠狀動脈增強效果最好的期相重建CTA圖像，并進(jìn)一步優(yōu)化降噪。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)：重建后得到的CTA圖像質(zhì)量和狹窄診斷效能近似于常規(guī)冠脈CTA，由此成功實現(xiàn)了形態(tài)和功能結(jié)合的真正一站式冠心病評估。

所謂“不積跬步，無以至千里”，王怡寧等人深知要真正提高心血管疾病早期診斷的準(zhǔn)確率，不是短短幾年就能做到的?；趶娏业呢?zé)任感和緊迫感，上述課題完成后，她又立即投入到北京市自然科學(xué)基金重點專項“基于人工智能技術(shù)的心血管CT形態(tài)和功能一體化影像診斷方法研究”的研究工作中。

人工智能來助力早期診斷更精準(zhǔn)

據(jù)了解，目前臨床上傳統(tǒng)采用的基于冠脈CTA的血管狹窄程度及斑塊易損性判斷多依賴于經(jīng)驗豐富的臨床影像醫(yī)師肉眼讀圖判定，具有較強的主觀性。且其診斷都只限于形態(tài)學(xué)，診斷角度單一，無法實現(xiàn)基于功能學(xué)層面的血流梗阻性病變及相應(yīng)區(qū)域心肌缺血評價，容易造成冠心病的誤診或漏診。隨著計算機技術(shù)的日益發(fā)展，王怡寧認(rèn)為：將無創(chuàng)的冠狀動脈CTA檢查與計算機人工智能技術(shù)高效結(jié)合，探索出安全、高效、準(zhǔn)確的形態(tài)學(xué)與功能學(xué)“一體化”冠心病智能診斷系統(tǒng)，將不僅有助于解決目前冠心病早期診斷難的問題，且有助于進(jìn)一步全面評估心肌缺血，輔助指導(dǎo)臨床患者干預(yù)決策，使冠心病診斷走上智能化、精準(zhǔn)化的科學(xué)發(fā)展新階段。

得益于此前的技術(shù)沉淀，王怡寧和團隊成員關(guān)于“建立創(chuàng)新性的基于人工智能技術(shù)的心血管功能定量評估模型”的工作進(jìn)展十分順利。當(dāng)前，他們計劃采用人工智能分析基于冠脈CTA數(shù)據(jù)的心肌功能學(xué)信息，對真實負(fù)荷CTA數(shù)據(jù)下CT-FFR診斷模型進(jìn)行改進(jìn)升級。針對傳統(tǒng)神經(jīng)卷積網(wǎng)絡(luò)的特征提取限制，他們將設(shè)計點云圖卷積網(wǎng)絡(luò)并結(jié)合心臟腔室分割模型提升冠脈血管樹的分割分段準(zhǔn)確率……針對傳統(tǒng)CT-FFR模型準(zhǔn)確性不高等特點，他們將采用真實負(fù)荷CTA數(shù)據(jù)建模，并通過設(shè)計MeshNet網(wǎng)絡(luò)提升模型準(zhǔn)確性與計算速度，改進(jìn)圖卷積網(wǎng)絡(luò)，引入特征提取網(wǎng)絡(luò)，提高CT-FFR建模精準(zhǔn)性。針對冠脈CTA心肌數(shù)據(jù)偽影重、噪聲大等特點，則會采取改進(jìn)WGAN和混合損失函數(shù)，引入Wasserstein散度的方法，對冠脈CTA心肌圖像進(jìn)行降噪和信息增強，提升心肌降噪效果；此外，團隊還設(shè)計了一種自動心肌節(jié)段分割算法，智能提取左室心肌深度特征，擬實現(xiàn)心肌結(jié)構(gòu)自動測量和心肌缺血指標(biāo)的自動計算進(jìn)而評估血流梗阻性病變導(dǎo)致心肌缺血程度。這是國內(nèi)首次嘗試建立基于冠脈CTA檢查的形態(tài)學(xué)到功能學(xué)綜合評估的一體化智能診斷模式，也是國內(nèi)首次嘗試應(yīng)用人工智能技術(shù)實現(xiàn)真正意義的形態(tài)學(xué)與功能學(xué)相結(jié)合的“一站式”心臟CT影像綜合評估，智能化輔助臨床干預(yù)決策及預(yù)后風(fēng)險評估。

盡管研究過程中有著大量重復(fù)性工作，但沒有一個人放松過警惕，這正是北京協(xié)和醫(yī)院一脈相承的優(yōu)良精神作風(fēng)的體現(xiàn)。如王怡寧的老前輩——北京協(xié)和醫(yī)院醫(yī)學(xué)巨匠張孝騫教授認(rèn)為醫(yī)生要保持“如臨深淵，如履薄冰”的心態(tài)，小心翼翼地診斷，避免誤診和差錯。王怡寧等人明白，自己很多時候都是在分秒之間與死神做斗爭，必須對每一件事都懷有高度的責(zé)任心。

團隊齊心力量大初心不忘為臨床

1996年，立志救死扶傷的王怡寧進(jìn)入中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)8年制臨床醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)。這段時期正是放射影像學(xué)快速發(fā)展的時期，各項新技術(shù)、新設(shè)備接連問世，發(fā)展前景一片光明。加上本身就對影像具有濃厚的興趣，熱衷于從各種圖片中探尋病灶所在，王怡寧就此與放射影像學(xué)結(jié)下了不解之緣。

在導(dǎo)師金征宇教授的帶領(lǐng)下，王怡寧先后接觸了冠狀動脈CT、心臟磁共振等心血管放射影像診斷技術(shù)，爾后一堅持就是十幾年。在此期間，她許下過壯志豪言，也產(chǎn)生過迷茫動搖，點亮過無數(shù)個徹夜未熄的燈火……最終種種都沉淀為如今的厚重堅實。十幾年來，王怡寧作為主要成員獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，中華醫(yī)學(xué)科技獎一等獎、三等獎等諸多獎項。對此，她只是謙虛地表示：“非常榮幸作為團隊成員參與到這些工作中，這是集體共同努力的結(jié)果。”

隨著個人能力不斷提升，王怡寧自己帶領(lǐng)的心血管影像工作團隊也在近20年的時間里不斷擴充壯大，目前共有10余名成員，包含主任醫(yī)師、副主任醫(yī)師、主治醫(yī)師、住院醫(yī)師、影像技師、臨床型博士后、科研型博士后、博士及碩士研究生等。在王怡寧看來，無論個人還是團隊，他們之所以能夠在醫(yī)學(xué)道路上走得這樣快、這樣遠(yuǎn)，除了團隊梯隊完善，有多年的技術(shù)沉淀基礎(chǔ)外，還得益于他們一直以來堅持的兩個核心：一是注重技術(shù)創(chuàng)新，二是立足臨床應(yīng)用?！斑@些獎項看重的其實是項目成果的實際應(yīng)用價值——無論是基礎(chǔ)研究還是臨床研究，最終的目標(biāo)都是為臨床服務(wù)。只有對臨床有用，能夠改善患者的預(yù)后，提高診疾病診斷的準(zhǔn)確性，這些技術(shù)才是真正有意義的?！?/p>

健康所系，性命相托。

當(dāng)我步入神圣醫(yī)學(xué)學(xué)府的時刻，謹(jǐn)莊嚴(yán)宣誓:

我志愿獻(xiàn)身醫(yī)學(xué)，熱愛祖國，忠于人民，恪守醫(yī)德，尊師守紀(jì)，刻苦鉆研，孜孜不倦，精益求精，全面發(fā)展。

我決心竭盡全力除人類之病痛，助健康之完美，維護(hù)醫(yī)術(shù)的圣潔和榮譽，救死扶傷，不辭艱辛，執(zhí)著追求，為祖國醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展和人類身心健康奮斗終生。

這是當(dāng)今每一位醫(yī)生、每一位醫(yī)學(xué)生都曾做出過的宣誓，救死扶傷、恪盡職守的信念超越了宗教、民族、性別等一切外在因素，存在于每一位醫(yī)學(xué)工作者的心中，使他們遏制懶惰享樂之性，不畏默默無名，潛心鉆研治學(xué)?！耙袨檫@份職業(yè)做出犧牲和奉獻(xiàn)的覺悟，如果你不能甘于寂寞，甘于平淡，甘于付出，你就不能在這個職業(yè)道路上走很遠(yuǎn)?！边@是王怡寧于數(shù)千個日日夜夜中領(lǐng)悟出的職業(yè)真諦，也是她對學(xué)生的諄諄教誨。

思維素養(yǎng)重點抓教學(xué)有方期盼高

不論進(jìn)行臨床工作或是科研探究，又或是解決其他問題，良好的思維能力和過硬的綜合素養(yǎng)都是取得成功的重要保證。因此除最基礎(chǔ)的臨床工作技能和責(zé)任心之外，王怡寧尤其注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和綜合素養(yǎng)。

王怡寧受醫(yī)院“百人計劃”資助出國訪學(xué)

在講授類課程教學(xué)中，王怡寧堅持啟發(fā)式教學(xué)理念，采用PBL模式引導(dǎo)并支持學(xué)生開展探索。在非講授類教學(xué)工作中，她積極引領(lǐng)學(xué)生對文獻(xiàn)采取批判式閱讀，通過發(fā)現(xiàn)問題加深自身對文獻(xiàn)的理解；鼓勵并支持學(xué)生積極參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)交流，為此她特意建立了定期的研究討論報告會制度，通過了解國際國內(nèi)最新研究進(jìn)展，在討論中激發(fā)學(xué)生的求知熱情和創(chuàng)新思維。她一直相信：要想成為真正優(yōu)秀的學(xué)者，坐井觀天、閉門造車是絕對不行的。只有走出去與各個相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)秀專家同道充分交流學(xué)習(xí)，才能使自己的科研格局與洞察力保持在前沿水平。這種教學(xué)理念的產(chǎn)生與王怡寧自身的求學(xué)經(jīng)歷息息相關(guān)。正是通過積極參加這些優(yōu)質(zhì)的學(xué)術(shù)大會，和全球各地的前輩同行們交流溝通，她才從住院醫(yī)師時期開始就能明確自己未來的發(fā)展方向。此外，很多科研火花也都是在交流碰撞的過程中迸發(fā)，為她后來每一個階段的發(fā)展注入了勃勃生機。

在王怡寧看來：“醫(yī)學(xué)的未來在于人才的培養(yǎng)，其中的培養(yǎng)重點就是年輕人才。”醫(yī)學(xué)的進(jìn)步是由一代代科研人堅持不懈、傳承積累和迭代來推動的，只有不斷地開闊眼界并參與實踐才能永葆科研的活力，北京協(xié)和醫(yī)院就是一個良好的實踐平臺。這里不只有優(yōu)秀前輩言傳身教，而且重視國際學(xué)術(shù)交流合作與臨床實踐培訓(xùn)，并有多項人才培養(yǎng)計劃，如對外交流的“百人計劃”、國際CTSI課程培訓(xùn)、導(dǎo)師MTP培訓(xùn)等。正是在醫(yī)院的全力支持與培養(yǎng)下，王怡寧及其團隊成員才能以更快的速度成長為獨當(dāng)一面的優(yōu)秀醫(yī)生。

目前，王怡寧帶領(lǐng)的心血管影像工作團隊主要研究方向為心血管影像及分子影像學(xué)，可以進(jìn)一步細(xì)分為心血管CT影像、心血管磁共振影像及基礎(chǔ)分子影像。未來幾年，團隊還將繼續(xù)圍繞“心血管影像多模態(tài)智能一體化”的主題思路，從CT、磁共振及分子影像等多個方向緊密結(jié)合新興科技與智能技術(shù)，進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，進(jìn)一步深化心血管影像科研探索，而這也需要更多新鮮血液的注入，團隊歡迎每一位優(yōu)秀負(fù)責(zé)的年輕人加入這個溫暖和諧的大家庭，共同探索放射影像研究的新篇章。