看不厭放射影像，放不下肩上重任
——記北京協和醫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現人體內部的疾病，探究病因，影像是其中一個非常重要的手段。”通過觀察放射影像呈現出的征象，為疾病的準確診斷、有效干預和診療優化提供更大的臨床支持，就是北京協和醫院放射科副主任王怡寧數十年如一日所堅持的事業。每當通過影像診斷成功幫助病人，她就會產生十足的成就感，因此，她從來看不厭那數以萬計的沉悶的放射影像圖，而是樂在其中。

形態功能相結合穩妥治療冠心病

在心血管疾病影像檢查領域中，除了最后一步確診“金標準”冠脈造影檢查，還有X線胸片、超聲心動圖、CT、核醫學、磁共振等眾多檢查手段，這些不同的檢查手段各有各的優缺點。如臨床上應用最為廣泛的超聲心動圖檢查，其操作簡便、無輻射且經濟實惠，但空間分辨率不如CT和磁共振高，且受醫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一步進行有創造影檢查和再血管化治療的比率，進而優化臨床診療流程，節約醫療成本。然而，CT心肌灌注這項技術問世以來，因為受制于較高的輻射劑量和負荷掃描的風險，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擔”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研究，為醫生和患者探索更加便捷高效的診斷技術。國家科技部原“863”計劃、國家衛生行業科研專項項目、國家自然科學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題的科技部“十三五”國家重點研發計劃項目的子課題“CT心肌灌注功能成像對冠心病患者治療決策及預后評估的隨機對照研究”。依托該課題，團隊在國內率先開展了動態負荷CT心肌灌注功能學檢查，力求打破傳統冠脈CT只在解剖學層面的局限，將無創心血管CT功能學評估手段推廣到臨床應用，為實現心血管CT成像從傳統形態學檢查到功能學評估的進步發展貢獻力量。

2018年開展調查的“中國心血管影像技術應用現狀調查與醫療質量報告”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，冠心病導致的缺血性心臟病是目前我國五大死亡疾病之一。影像學檢查是診斷冠心病最有效的手段之一，冠狀動脈支架術則是治療相關病癥的最有效手段之一。但目前，冠狀動脈支架過度植入現象在我國依然存在，其中一項重要原因在于：臨床中缺乏相對可靠、簡便的術前無創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，雖然比單純行CTA檢查更有助于降低患者進一步進行有創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、圖像質量不佳等問題，如何在降低輻射劑量的前提下保證圖像質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降低輻射劑量的方法降低管電壓，設計出一套可行的掃描方案。在此基礎上，為了達到減少掃描次數，實現輻射劑量進一步降低的目的，王怡寧團隊在國際上首次通過從多期負荷檢查中選取冠狀動脈增強效果最好的期相重建CTA圖像，并進一步優化降噪。他們驚喜地發現：重建后得到的CTA圖像質量和狹窄診斷效能近似于常規冠脈CTA，由此成功實現了形態和功能結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確率，不是短短幾年就能做到的。基于強烈的責任感和緊迫感，上述課題完成后，她又立即投入到北京市自然科學基金重點專項“基于人工智能技術的心血管CT形態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

據了解，目前臨床上傳統采用的基于冠脈CTA的血管狹窄程度及斑塊易損性判斷多依賴于經驗豐富的臨床影像醫師肉眼讀圖判定，具有較強的主觀性。且其診斷都只限于形態學，診斷角度單一，無法實現基于功能學層面的血流梗阻性病變及相應區域心肌缺血評價，容易造成冠心病的誤診或漏診。隨著計算機技術的日益發展，王怡寧認為：將無創的冠狀動脈CTA檢查與計算機人工智能技術高效結合，探索出安全、高效、準確的形態學與功能學“一體化”冠心病智能診斷系統，將不僅有助于解決目前冠心病早期診斷難的問題，且有助于進一步全面評估心肌缺血，輔助指導臨床患者干預決策，使冠心病診斷走上智能化、精準化的科學發展新階段。

得益于此前的技術沉淀，王怡寧和團隊成員關于“建立創新性的基于人工智能技術的心血管功能定量評估模型”的工作進展十分順利。當前，他們計劃采用人工智能分析基于冠脈CTA數據的心肌功能學信息，對真實負荷CTA數據下CT-FFR診斷模型進行改進升級。針對傳統神經卷積網絡的特征提取限制，他們將設計點云圖卷積網絡并結合心臟腔室分割模型提升冠脈血管樹的分割分段準確率……針對傳統CT-FFR模型準確性不高等特點，他們將采用真實負荷CTA數據建模，并通過設計MeshNet網絡提升模型準確性與計算速度，改進圖卷積網絡，引入特征提取網絡，提高CT-FFR建模精準性。針對冠脈CTA心肌數據偽影重、噪聲大等特點，則會采取改進WGAN和混合損失函數，引入Wasserstein散度的方法，對冠脈CTA心肌圖像進行降噪和信息增強，提升心肌降噪效果；此外，團隊還設計了一種自動心肌節段分割算法，智能提取左室心肌深度特征，擬實現心肌結構自動測量和心肌缺血指標的自動計算進而評估血流梗阻性病變導致心肌缺血程度。這是國內首次嘗試建立基于冠脈CTA檢查的形態學到功能學綜合評估的一體化智能診斷模式，也是國內首次嘗試應用人工智能技術實現真正意義的形態學與功能學相結合的“一站式”心臟CT影像綜合評估，智能化輔助臨床干預決策及預后風險評估。

盡管研究過程中有著大量重復性工作，但沒有一個人放松過警惕，這正是北京協和醫院一脈相承的優良精神作風的體現。如王怡寧的老前輩——北京協和醫院醫學巨匠張孝騫教授認為醫生要保持“如臨深淵，如履薄冰”的心態，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入中國協和醫科大學8年制臨床醫學系學習。這段時期正是放射影像學快速發展的時期，各項新技術、新設備接連問世，發展前景一片光明。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結下了不解之緣。

在導師金征宇教授的帶領下，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，爾后一堅持就是十幾年。在此期間，她許下過壯志豪言，也產生過迷茫動搖，點亮過無數個徹夜未熄的燈火……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技術進步獎二等獎，中華醫學科技獎一等獎、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果。”

隨著個人能力不斷提升，王怡寧自己帶領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，包含主任醫師、副主任醫師、主治醫師、住院醫師、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學道路上走得這樣快、這樣遠，除了團隊梯隊完善，有多年的技術沉淀基礎外，還得益于他們一直以來堅持的兩個核心：一是注重技術創新，二是立足臨床應用。“這些獎項看重的其實是項目成果的實際應用價值——無論是基礎研究還是臨床研究，最終的目標都是為臨床服務。只有對臨床有用，能夠改善患者的預后，提高診疾病診斷的準確性，這些技術才是真正有意義的。”

健康所系，性命相托。

當我步入神圣醫學學府的時刻，謹莊嚴宣誓:

我志愿獻身醫學，熱愛祖國，忠于人民，恪守醫德，尊師守紀，刻苦鉆研，孜孜不倦，精益求精，全面發展。

我決心竭盡全力除人類之病痛，助健康之完美，維護醫術的圣潔和榮譽，救死扶傷，不辭艱辛，執著追求，為祖國醫藥衛生事業的發展和人類身心健康奮斗終生。

這是當今每一位醫生、每一位醫學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，存在于每一位醫學工作者的心中，使他們遏制懶惰享樂之性，不畏默默無名，潛心鉆研治學。“要有為這份職業做出犧牲和奉獻的覺悟，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道路上走很遠。”這是王怡寧于數千個日日夜夜中領悟出的職業真諦，也是她對學生的諄諄教誨。

思維素養重點抓教學有方期盼高

不論進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都是取得成功的重要保證。因此除最基礎的臨床工作技能和責任心之外，王怡寧尤其注重培養學生的思維能力和綜合素養。

王怡寧受醫院“百人計劃”資助出國訪學

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

在王怡寧看來：“醫學的未來在于人才的培養，其中的培養重點就是年輕人才。”醫學的進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，北京協和醫院就是一個良好的實踐平臺。這里不只有優秀前輩言傳身教，而且重視國際學術交流合作與臨床實踐培訓，并有多項人才培養計劃，如對外交流的“百人計劃”、國際CTSI課程培訓、導師MTP培訓等。正是在醫院的全力支持與培養下，王怡寧及其團隊成員才能以更快的速度成長為獨當一面的優秀醫生。

目前，王怡寧帶領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，可以進一步細分為心血管CT影像、心血管磁共振影像及基礎分子影像。未來幾年，團隊還將繼續圍繞“心血管影像多模態智能一體化”的主題思路，從CT、磁共振及分子影像等多個方向緊密結合新興科技與智能技術，進行協同發展，進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，團隊歡迎每一位優秀負責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。