重大疾病分子影像精准诊疗
2020-05-15 来源:
1、首次实现冠状动脉易损斑块早期无创性临床评估
动脉粥样硬化斑块破裂及继发血栓形成是急性心血管事件发生的主要原因,临床早期识别易损斑块至关重要。目前尚无无创的方法准确识别与评价易损斑块。微钙化是易损斑块的重要病理基础,PET/CT分子影像可基于斑块组织学特征而真正识别该斑块,协同奥地利维也纳医院和北京安贞医院等实现了18F-NaF识别斑块内的微钙化对易损斑块进行早期临床检测,精确预测斑块是否存在破裂,代表性研究成果发表在本专业顶尖杂志[TOP1区,Eur J Nucl Med Mol Imaging (2018)],并受到国际相关领域学者关注,Nakahara T等学者紧跟一期进行专文述评[TOP1区,Eur J Nucl Med Mol Imaging (2018)]指出:18F-NaF显像具有鉴别微钙化斑块是否存在活动炎性反应的能力,这改变了我们对斑块中钙化沉积的预测,预防或不良后果等临床意义的理解,18F-NaF PET在早期识别冠脉易损斑块及预测未来心血管不良事件方面有较大的潜在价值。
图318F-NaF微钙化斑块显像、SNMMI大会交流及国际专家述评
近期,鉴于我中心在斑块稳定性早期识别研究的突出贡献,受邀作为牵头单位,联合北京、上海等国内10家医院作为中国中心,参加欧洲心血管研究计划。
2、亚洲率先开展心脏微血管病变早期诊断临床研究
我国每年死于冠心病的患者大约有300万例,有90%以上的冠心病微血管病变得不到正确的诊断和治疗,如能早期发现这部分患者的微血管病变并尽早干预治疗、积极改善生活方式具有重要的意义。
《中国心血管病报告2018》指出,目前中国冠心病患病人数约为1100万,根据国家卫生健康委员会冠心病介入治疗注册数据,2017年大陆地区冠心病介入治疗总例数为753142例,根据李思进主任的调研结果,2017年所有冠造人群中大约有110万例为非阻塞性冠脉病变。根据《冠状动脉微血管疾病诊断和治疗的中国专家共识》,关于冠脉微血管疾病(CMVD)流行病学的报道,在具有心肌缺血症状但冠状动脉造影显示非阻塞性病变的患者中,CMVD 的发生率约为45%~60%。
据此,2017年110万例非阻塞性冠脉病变患者中,有约50~68万例存在CMVD。而这部分患者有90%未得到正确诊断及治疗,如能早期发现高危患者如上述病例的微血管病变并尽早干预治疗、积极改善生活方式具有重要的意义。联合协同单位北京雷鸟影像软件研发团队,在亚洲率先开展了心脏微血管病变早期诊断临床研究,并已完成数百例患者的检测,相关工作受邀在2018美国核医学与分子影像大会、日本第28届核心脏会、海峡两岸会议及国家级会议进行多次交流。鉴于该项无创分子影像精准诊疗方法在微循环病变的早期发现、及早干预、监测疗效、评估预后等均具有非常重要的价值,受到了中华医学会核医学分会强力推广,全国近300家三级医院(包括北京协和、武汉协和医院等)已开展或准备开展此项工作。
3、首次提出大B细胞淋巴瘤早期精准疗效评估策略
肿瘤放化疗效果及副作用的早期评估尤为重要。大B细胞淋巴瘤是一种侵袭性高、异质性强的恶性非霍奇金淋巴瘤,即使经规范治疗,仍有约40%患者出现复发或进展,因此尽早寻找准确可靠的预后指标一直是临床关注的热点问题。目前,临床评价化疗效果是在治疗中期和晚期,即在5-6个化疗周期后,一个疗程的费用约5万元,如果可以找到早期评价治疗效果的方法,不仅可以及时改变治疗方案,为患者节省医疗费用、提高疗效,又能避免无效化疗带给病人的毒副作用。
中心联合奥地利维也纳医院以侵袭性高、异质性强,约40%患者出现复发或进展的大B细胞淋巴瘤为研究对象,用18F-FDG PET/CT分子影像联合MYC基因监测大B细胞淋巴瘤的疗效的临床研究,代表性成果发表在本专业顶尖杂志[TOP1区,Eur J Nucl Med Mol Imaging (2019)],该项研究处于国内领先,国际先进。在国际上首次揭示大B细胞淋巴瘤在一个疗程后即可准确判断其疗效,为大B细胞淋巴瘤化疗效果的早期评估、避免无效治疗、减轻毒副作用,开启了无创、功能性评价体系。
图4 国际上首次揭示大B细胞淋巴瘤在一个疗程后即可准确判断其疗效
4、建立放射性心脏损伤早期无创性诊断与预警方案
放疗是纵膈肿瘤及左侧乳腺癌患者的主要治疗方法,明显延长了患者的生命,但有相当一部分患者最终却死于放疗引起的心脏病死亡,近年来引起国际相关组织和学者重视。我们率先在国内联合协同单位中国辐射防护研究院进行了相关病因、病理及心脏超微结构方面的一系列早期评价放射性心脏损伤的分子影像研究,并深入探讨microRNAs 分子减轻放射性心脏损伤的可能性。代表性论文发表在J NMMI(2017),目前该项研究处于国内领先,国际先进。
图5 率先开展放射性心脏损伤诊断及microRNA保护机制研究
5、率先实现脑胶质瘤的全景式分子影像精准诊疗
基于形态学的病理分级不能完全反映脑胶质瘤的生物学特性,中心构建了脑肿瘤多模态影像学及临床精准诊疗一体化平台,实现了脑胶质瘤的全时程、立体性影像早诊、早识别、早评估的全景式分子影像精准诊疗[J Biomed Nanotechnol (2019)]。
基于计算机图像处理和大数据分析的组学方法,从多模态磁共振图像中提取高维影像组学特征,筛选出与病理分级、分子标志物(miRNA、MGMT、IDH)、预后高度相关的特征,构建预测模型,对脑胶质瘤病理、基因及预后进行高精度、个体化的预测。相关研究成果促进了影像组学研究向临床转化,为指导脑胶质瘤个体化治疗方案的制定提供了无创可行的技术手段。相关研究成果已发表《European Radiology》、《Med Sci Monit》等期刊,并获得国家自然科学基金资助。