获奖项目:肺栓塞影像辅助诊断技术与智能评估系统的研发及临床应用
奖项名称:研发创新奖
完成单位:中日友好医院,首都师范大学,推想医疗科技股份有限公司,中国康复研究中心,首都医科大学附属北京朝阳医院,民航总医院
完 成 人:刘敏,张荣国,陈宽,于朋鑫,刘韦芳,张红霞,郭晓娟,谢万木,席霖枫
项目简介:
肺栓塞(PTE)是继急性冠脉综合征和脑卒中之后的第三大心脑血管疾病,具有高发病率和高致死率,早期诊断、精准评估对PTE的治疗至关重要。CT肺血管成像(CTPA)是评估PTE的关键手段,但传统诊断依赖放射科医师经验,面临的“诊断延迟、评估不准、预后难测”三大核心难题。此外,国内此前缺乏PTE智能辅助诊断系统。为解决这些问题,自2018年起,项目组医工合作自主研发PTE智能诊断评估技术。
项目第一阶段采用深度学习卷积神经网络模型开发PTE智能诊断核心算法,实现CTPA影像栓子及肺动脉自动标注及分割。第二阶段为模型鲁棒性提升阶段,通过多中心CTPA数据不断优化PTE智能诊断评估技术并完成外部验证。
项目构建了基于深度学习卷积神经网络的PTE智能诊断评估系统,发明了肺栓塞CT血管造影图像辅助分诊软件(国械注准20253210435)。多中心研究证实该技术在PTE检测中敏感性达92.27%,特异性达96.91%,一站式评价中位时长167秒,相比医师评估时间(中位时长55108秒)显著缩短,有效解决了诊断延迟问题。在评估准确性方面,软件全自动计算的血栓体积与传统人工Qanadli和Mastora评分高度相关,攻克了评估不准难题。同时软件定量的血栓负荷分数与右心室功能、肺栓塞风险及预后显著相关,建立了风险分层提供了新影像标志物,解决了预后难测问题。技术核心算法在MICCAI-2022年获得世界冠军及23届中国优秀专利奖,2024年全国数字健康创新应用大赛医学人工智能主题赛特等奖,获得中华人民共和国医疗器械注册证(国械注准20253210435)。并建立了基于CT平扫的PTE诊断机器学习模型。获得2项软件著作权、9项发明专利,发表14篇文章。
通过全国7家不同层级医院影像科安装肺栓塞CT影像辅助分诊及评估软件,开展多中心临床应用,完成约4921例可疑肺栓塞患者的辅助诊断,显著提高PTE的诊断效率,大幅缩短诊断时间。通过智能医疗新技术的应用,推动了医学影像人工智能的应用,具有显著的社会效益。