作者:朱汉斌,刘文琴 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/25 16:37:58
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这项膀胱癌诊疗技术获国家科学技术进步奖二等奖

 

6月24日,2023年度国家科学技术奖励名单正式揭晓。记者获悉,由中山大学孙逸仙纪念医院教授林天歆团队牵头完成的科研成果——“膀胱癌精准微创智能诊疗技术创新与推广应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。

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林天歆教授在北京领奖。刘文琴供图

该项成果共发表SCI论文154篇,被引4000余次,7篇入选高被引论文;获国家发明专利156项,主编专著4部,国际PCT专利66项,医疗器械注册证4项。主持制定指南和专家共识17部,培训技术骨干2万余人次。

“逸仙方案”破解膀胱癌诊疗难题

膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,具有发病率和复发率“双高”特点。据统计,我国每年新增膀胱癌患者9.2万人,约有4.3万人死于膀胱癌。

目前,膀胱癌诊疗存在四大难题:“早诊难”,缺乏精准早诊技术,导致诊断晚疗效差;“易漏诊”,人工判断微小病灶易漏诊和效率低,造成复发率高;“创伤大”,传统开放手术创伤大,性和控尿功能丧失;“装备落后”,微创手术机器人技术被国外垄断,迭代滞后。

破解诊疗困境是临床医生的终生课题。林天歆和黄健教授团队经过20余年耕耘,在膀胱癌早诊、AI数字化技术应用、精准微创手术及腹腔镜手术机器人研发等方面,取得了系列创新成果,给出了一套“逸仙方案”。

研究团队于2017年通过队列系统筛选和建模优化,建立了基于2个基因DNA甲基化的膀胱癌诊断技术,形成国内首个尿液DNA甲基化产品UriFind。将膀胱癌早诊总体敏感性从58.0%提高至90.0%,Ta期检出率从32.7%提高到79.2%、复发检出率从31.4%提高到89.5%。

与欧盟同类型产品相比,检测数更少、成本更低,在早期、微小和复发肿瘤诊断上表现出显著优势。该技术获得国家医疗器械注册证、美国FDA突破性医疗器械认定、欧盟CE认证等多项认证。

此外,团队牵头攻克了主从双向映射控制、仿生关节控制等一系列关键技术,成功研发出多孔腔镜手术机器人系统;更进一步突破了九轴联动多级传动技术、单臂集成设计,独创“肘关节藏袖”设计,成功研发国内首款单臂单孔机器人。目前已装机47家医院,完成1200多台机器人手术。

成果已在全国600多家医院应用

林天歆表示,该项成果研发尿液无创诊断新技术,首创膀胱癌人工智能数字化诊断新技术,创立膀胱癌系列微创保功能术式,研发了国产手术机器人辅助腹腔镜系统,打破了技术壁垒和外国垄断,目前已在全国600多家医院应用,全方位提升了我国膀胱癌诊疗水平以及患者生存率和生活质量。

传统尿液脱落细胞诊断膀胱癌敏感性低,研究团队应用深度集成学习技术,研发了细胞学AI病理诊断技术,准确率近90%。将该AI技术与细胞学制片染色一体机、切片扫描仪、云平台服务器进行整合,实现快速自动化检测,将在体检中心、养老机构等实现膀胱癌筛查。

此外,团队基于7万余张膀胱镜照片,开发了内镜AI诊断技术,实现膀胱镜下占位病变的全自动识别、分割与诊断,准确率超过97%,而用时仅为人工的1%,对于原位癌的诊断敏感性从人工的50.0%提高至83.1%。该技术可显著提高年轻医生和基层医生的诊治水平,缩短学习周期。

淋巴清扫后,病理医生需要阅片100~150张以判断有无淋巴结转移,工作强度大,特别是微小转移灶易漏诊。团队基于高分辨率卷积网络,在国际上率先研发膀胱癌病理淋巴结转移AI诊断技术,AUC达0.998,人机协同可减少90%病理阅片时间。

传统开放根治性膀胱切除术存在创伤大、无法控尿、男性性功能丧失、女性生育功能丧失等问题。团队早于2000年率先引入腹腔镜技术,首创回肠M型储尿囊、劈开乳头式输尿管种植等方法原位重建新膀胱;并于2016年率先将机器人用于膀胱癌手术,创建功能尿道固定延长术。

该技术实现了控尿功能在1-3个月内快速恢复,男性性功能保留率从10%提高至76%,女性保留生育功能。该术式已惠及膀胱癌患者2万余名,成为国内膀胱癌的标准术式。

 
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