北京青年报记者4月9日从“2024中关村论坛——聚焦北京国际科技创新中心建设”主题采访活动中了解到,首都医科大学附属北京友谊医院消化团队首创了单镜头3D内镜成像系统,通过增加运动视差、构筑立体知觉,可提高结直肠息肉及腺瘤的检出率。
孙秀静教授戴着3D眼镜在内镜3D成像系统的辅助下在为患者做结肠镜检查。
3D肠镜能够将息肉检出率提高1.54倍
在北京友谊医院消化内镜中心检查室,孙秀静教授正面对着3块显示画面的屏幕操控着结肠镜,为患者做肠镜检查。
与常规的肠镜检查不同,孙秀静教授在肠镜探查到一定部位后,让助手为她换上了专门的3D眼镜。这时其中一块屏幕上显示的模糊图像,在孙教授的眼中却立刻变得更加立体、清晰了。这就是该院消化健康全国重点实验室在国际首创单镜头3D内镜成像系统。
“常规肠镜检查设备难以检出微小息肉或扁平状息肉,使患者存在一定的健康风险。”北京友谊医院消化分中心第二党支部书记、消化中心实验室副主任朱圣韬表示,目前该院3个检查室都应用了这套系统,系统主要面向需要筛查的病人,目前已经做了2000余例。
通过本次3D肠镜检查,医生在患者乙状结肠部位发现并取出了一颗3毫米的小息肉。与普通2D肠镜相比,使用3D肠镜能够将息肉检出率提高1.54倍,腺瘤检出率提高1.45倍。
国际首创单镜头3D内镜成像系统
“肠道的早癌没有症状,在没有转移的情况下验血等方式也检查不出来,最好的发现办法就是做胃肠镜。”北京友谊医院党委副书记、院长张澍田教授介绍,他曾经在肠镜检查中在某患者身上发现7个息肉,其中4个被检出早癌。“早发现早治疗,避免病情进入到中晚期,增加治疗难度和患者痛苦。”
然而,息肉及腺瘤的漏诊仍然是结肠镜检查中的一个重要问题。
针对肠镜检查中微小、扁平、隐藏病变难以识别的问题,北京友谊医院的消化健康全国重点实验室在全球首创了可用于消化内镜的单目3D成像系统。“之所以使用单目,主要是为了管线能更细,不仅能让患者减少痛苦,也能实现更大的弯曲度,让镜头能‘看’得位置更多、更仔细。”张澍田教授表示。
北青报记者了解到,该系统基于单眼立体成像原理,运用自主研发的“双网络超分辨成像算法”,通过高速处理器对内镜的每一帧图像信号进行甄别处理,形成真实左右眼图像,从而将普通内镜图像转化为3D图像,让扁平、微小、隐藏病变的隆起、凹陷等三维结构特征可以清晰地展现在医生眼前,在国际上首次实现了消化道内部的立体观察。
“产学研医”协同创新体系 打通研发落地的各个环节
2023年3月,友谊医院联合中国医学科学院药物研究所、中科院苏州国科医工科技发展(集团)有限公司共同组建的消化健康全国重点实验室获批。三方发挥各自优势、紧密合作,形成“产学研医”协同创新体系。
张澍田教授表示,以往,“产学研医”各自为战,研究的方向不能马上落地;企业有制造技术,但却没有办法掌握最新的研发方向;医疗机构作为运用端,需要更新的技术和仪器,却不知道谁能提供。而三方结合以后,各个环节就能被打通。“比如我们的结肠镜,现在这个设备上有一个前帽,这就是我们要求制造企业增设的。有了这个前帽,结肠环状皱壁的‘阴面’就能在探查时被捋平,进而被‘看’清。减少漏查的可能。”张澍田教授称,这个前帽最终能实现并制造出,就是他们将制造方请到手术室来实地观摩,让他们直观的找到解决问题的方法。
北青报记者了解到,该实验室获批以来,围绕消化系统重大疾病、难治性消化系统疾病、常见消化系统慢性病还发掘了多种消化道早癌标志物和潜在靶点;揭示了肝纤维化等疾病关键机制;开展系列难治性消化系统癌前疾病新药临床试验,推进创新药物研发与临床转化;开发了内镜下消化道疾病人工智能辅助诊断系统;研发国内首款4k超高清内镜等代表性成果。
文/北京青年报记者 张鑫
编辑/樊宏伟