安徽省肿瘤医院董江宁教授团队妇科肿瘤影像学系列研究成果荣获安徽省科学技术进步二等奖

2024-03-29 来源:安徽省肿瘤医院 浏览次数:7779

日前,安徽省肿瘤医院医学影像科董江宁教授团队完成的名称为《妇科肿瘤多参数MRI及影像组学关键技术创新与应用》的科研项目,被安徽省人民政府评为科学技术进步二等奖。

项目名称:

妇科肿瘤多参数MRI及影像组学关键技术创新与应用

奖项等级:

二等奖(安徽省科学技术进步奖)

完成单位:

中国科学技术大学附属第一医院

主要完成人:

董江宁、韦超、林婷婷、李乃玉、唐军、陈玉兰、方梦诗、张萍

项目第一完成人简介

董江宁,主任医师、教授、江淮名医、硕士研究生导师、博士后指导教师;中国科学技术大学附属第一医院西区影像科主任、肿瘤影像学首席专家

研究方向:肿瘤临床影像、分子影像与影像组学。

学术任职:《肿瘤影像学》《安徽医学》杂志编委,《中华放射学杂志》审稿专家,《EuropeanRadiology》《AcademicRadiology》审稿人;美国匹兹堡大学访问学者,中国研究型医院协会肿瘤影像诊断学专业委员会常委,中国医学影像技术研究会第九届理事会理事,安徽省抗癌协会肿瘤影像专业委员会主任委员。

学术成就:以课题负责人承担工信部和卫健委、安徽省重点研发等课题7项。第一作者或通讯作者发表论文160多篇,其中SCI收录论文30篇、中华系列期刊15篇。主持的《能谱CT和磁共振功能及分子成像技术在体部肿瘤精准诊断中的应用》获2018年安徽省科技进步三等奖,主持的《妇科肿瘤多参数MRI及影像组学关键技术创新与应用》获2022年安徽省科技进步二等奖。主编《腹部肿瘤影像诊断学》等影像学专著3部,参编国家“十三五”规划研究生(人卫版)教材《骨肌系统放射诊断学》(编委)1部。

专业特长:从事X线、CT、MRI和乳腺X线影像诊断与研究30多年,具有大型综合性三甲医院和省级肿瘤专科医院工作经历,擅长X线、常规CT、双能量CT、多参数MRI与乳腺数字化X线等影像学诊断,在疑难疾病的诊断与鉴别、肿瘤的筛查、早期检出、精准诊断和疗效评估方面积累了丰富经验。

成果介绍

(一)项目简介

妇科肿瘤主要包括子宫颈癌、子宫内膜癌、子宫肌瘤、输卵管及卵巢肿瘤,其发病率居女性全身肿瘤的首位,严重威胁着女性的生命与健康。董江宁研究团队围绕“精准医疗,影像先行”这一主线,以解决常规MRI无法适应现代妇科肿瘤精准诊疗的关键问题,项目组创新性应用多参数MRI和影像组学新技术,建立了子宫颈癌/子宫内膜癌治疗前FIGO分期、病理组织学类型评估、分化程度与Ki-67表达状况、淋巴血管间隙侵犯、淋巴结转移,预测同步放化疗的疗效及复发的风险等多种诊断、预测模型,为指导临床实施个性化治疗方案和进一步提高疗效提供重要依据;解决了卵巢非上皮性肿瘤与子宫附件区平滑肌瘤鉴别困难的难题,避免了某些无症状的子宫附件肌瘤非必要的手术,节约了患者的时间和经济成本,同时优化了子宫和附件区肿瘤MRI分析方法和诊断流程;实现了子宫肌瘤高强度超声消融术(HIFU)术前定量与精准评估。项目系列成果得到了国内外同行的高度认可和评价,部分研究成果被美国的国家指南引用,受到全球同行关注,同时创新性研究成果推广到在省内、外13家三甲医院,惠及上万名妇科肿瘤患者,为提升妇科肿瘤诊治水平和改善女性健康做出重要贡献。

(二)项目主要创新点

1.综合运用mp-MRI及其影像组学技术,找出关键参数并建立预测模型,实现了治疗前宫颈癌、子宫内膜癌的精准分期、生物学行为的评估和疗效预测。

(1)围绕子宫颈癌、子宫内膜癌诊治系列临床难题,借助多参数MRI联合影像组学技术,提高了宫颈癌、子宫内膜癌治疗前影像学FIGO分期准确性。(2)解决了宫颈癌、子宫内膜癌治疗前通过刮诊取病理无法从整体上评估宫颈癌组织学类型、分化程度、p53与Ki-67表达、盆腔淋巴结转移等疗效密切相关信息等难题。(3)找出并优化了一批能在治疗前精准预测同步放化疗敏感性、的疗效及远期复发的风险的关键指标,为妇科肿瘤的侵袭性评价、疗效评估、预后判断、个性化治疗方案的指导与实施和疗效的进一步提高等关键问题提供了强有力的技术支撑。

2.本研究发现,富细胞和富血供子宫肌瘤是HIFU治疗发生抵抗的两大影响因素,确定了相应的mp-MRI定量参数及其影像组学特征,建立了子宫肌瘤早期消融率预测模型。

(1)系统地研究了子宫肌瘤高强度超声消融术(High-intensityfocusedultrasound,HIFU)消融治疗抵抗的相关影响因素,确定了与子宫肌瘤HIFU消融抵抗最重要的两大影响因素-血供和细胞密度相关的多参数MRI定量参数值。(2)联合基于MRI影像组学特征建立的子宫肌瘤早期消融率预测模型的预测效能显著高于常规MRI预测模型,为子宫肌瘤HIFU治疗前病例筛选和改变治疗方案提供了更精确的影像学依据,整体提升了子宫肌瘤HIFU治疗疗效。

3.基于多参数MRI及影像组学建立了卵巢非上皮肿瘤、子宫附件区平滑肌瘤鉴别诊断模型,进一步提高了诊断效能。

(1)针对卵巢非上皮肿瘤及附件区子宫肌瘤因具有复杂的、相似的临床和影像学表现常导致术前误诊等难题,项目组总结出了不同卵巢肿瘤的多参数MRI特征性表现和鉴别诊断界值,同时引入了纹理分析及影像组学技术,进一步提升了卵巢非上皮肿瘤的诊断和鉴别诊断效能。(2)建立了用于卵巢非上皮肿瘤、子宫附件区肌瘤鉴别诊断的Logistic回归模型,实现了卵巢非上皮肿瘤及附件区子宫肌瘤诊断和鉴别诊断的系统化、标准化,有利于项目的推广。

以上创新成果在《AcademicRadiology》、《AbdominalRadiology》、《Magneticresonanceimaging》、《Radiology》、《中华放射学杂志》、《中华放射肿瘤学杂志》等国内外主流期刊发表论著40多篇,项目负责人及团队多次在北美放射年会(RSNA)、国际磁共振大会(ISMRM)、中国肿瘤学大会等大会发言和交流30余次,累计受众达5000余人次。部分研究成果达到国际领先水平,写入最新的美国放射学ACR子宫肌瘤适应性标准,作为指南规范在全球推广应用。项目创新性成果已推广应用到省内外13家三甲医院,据不完全统计,应用单位2019-2021年三年妇科肿瘤诊断、分期及疗效预测准确性约提高了10%,个体化治疗开展率约提高了20%。成果实施推动了我省妇科肿瘤临床诊疗模式的转变,促进了我省及部分兄弟省市妇科肿瘤个体化诊疗技术发展,创造了显著的社会效益和间接经济效益。

(三)项目主要解决的问题

项目课题组经过10年的持续研究,在Radiology、AcademicRadiology、AbdominalRadiology等著名专业期刊发表论文40多篇,被引300多次,在严重威胁广大女性健康的妇科肿瘤影像学精准诊断和疗效评估等方面取得了新发展,破解了以下三个方面的临床难题。

1.建立了子宫颈癌和子宫内膜癌治疗前全面、精准、无创的影像诊断、分期、疗效评估体系

项目组借助多参数MRI联合影像组学这两大关键技术,进一步提高了子宫颈癌、子宫内膜癌的FIGO分期准确性,协助临床评估不同病理学亚型和恶性程度,弥补了活检病理学因取材的局限性无法全面反映肿瘤生物学行为之不足,并建立了可视化疗效预测模型,为子宫颈癌和子宫内膜癌的个性化治疗和提高疗效提供了客观的影像学依据。

2.构建了更精确的子宫肌瘤HIFU治疗早期消融率预测模型

确定了与子宫肌瘤HIFU消融抵抗最重要的两大影响因素---血供和细胞密度相关的多参数MRI定量参数值,基于这些参数和影像组学特征建立了较以往常规MRI预测模型更精确的子宫肌瘤HIFU消融率预测模型,为子宫肌瘤HIFU治疗前病例筛选和改变治疗方案提供了更精确的影像学依据,整体提升了子宫肌瘤HIFU治疗疗效。本研究成果被2022最新版美国放射学院ACR子宫肌瘤适应性标准引用,作为子宫肌瘤HIFU术后评价和监测指标。

3.总结提高卵巢非上皮肿瘤与附件区平滑肌瘤的鉴别诊断关键参数,建立鉴别诊断模型,提高了鉴别诊断效能

项目组总结、提出了鉴别卵巢非上皮肿瘤和附件区平滑肌瘤特征性的影像学表现,在国内率先基于这些影像学征象和纹理特征建立了鉴别诊断模型,提高了这两种肿瘤的鉴别诊断效能;优化了卵巢非上皮肿瘤及附件区子宫肌瘤MRI诊断流程,明确并证实了多参数MRI和影像组学应用于卵巢、附件区肿瘤的重要价值,实现了卵巢非上皮肿瘤及附件区子宫肌瘤影像学诊断的标准化、系统化。

(四)项目应用前景

1.项目组建立的子宫内膜癌、子宫肌瘤、宫颈癌和卵巢肿瘤的精准影像诊断、分期和疗效评价体系,已在国内多家医院推广应用,项目组创新研究成果写入了美国国家指南,通过不断推广、应用,对已获得的预测模型进行不断修正、完善,有望和人工智能公司合作,开发出符合临床需求的AI软件,实现产研学一体化,造福更多患者。

2.项目组近6年举办了六届国家级、省级继续班,培训学员1200余人次,累计线上收看人次达2万余人,吸引了80余位基层医院的影像科、妇瘤科医务工作者来院进修学习。通过一系列推广活动,可逐步实现省内外妇科肿瘤精准影像诊疗的同质化、一体化发展,特别对提升基层医院的妇科肿瘤的整体诊疗水平起到了重要的促进作用。

(安徽省肿瘤医院影像科 韦超 王婷婷 文/图)


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