2022年陜西省科技進步獎提名項目公示

項目名稱：基于體素的定量CT對COPD表型及肺結構損傷可視化的研究

提名單位：延安市人民政府

提名意見：慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是臨床常見的慢性呼吸系統疾病之一，在世界范圍內具有高患病率和高致死率，但COPD的復雜性和異質性使其診治及防控成為世界性難題。隨著影像技術的快速發展，能夠實現疾病的早發現、分型及個性化評估。該項目通過基于體素的定量CT針對我國北方地區高患病率和高致死率的疾病COPD進行可視化、定量化的分析研究，為COPD的防、診、治、控、康提供了客觀評價依據。本課題組進行了一系列的相關性研究，是國體較早提出基于體素的定量CT針對COPD患者的肺結構損傷的可視化分析，構建了較為完善的CT技術掃描及診斷體系：（1）優化COPD的CT低劑量檢查方案，揭示通過Karl迭代算法可以替代常規劑量用于COPD的診斷，且診斷效能與常規劑量一致。提高定量CT準確性中的價值，為開展雙氣相CT掃描技術奠定了基礎。（2）通過COPD的CT生物學定量指標與金標準肺功能之間的關系，篩選了影像學早期敏感指標。構建了基于體素的定量CT對COPD肺結構損傷可視化的診斷體系并推廣應用。（3）通過結合COPD指南，提出了COPD 影像學表型在評估 COPD 的嚴重度、明確COPD的病理類型中的作用，從而更好的指導臨床進行個體化診療，目前已經將這一技術應用到COPD患者的病情隨訪和療效評估并取得了很好的效果。該體系具有先進性、創新性及實用性，對COPD規范掃描、定量分析及表型研究的管理具有重要意義。

本研究有較好的臨床應用價值和推廣價值，內容設計可靠，技術資料完整，思路清晰，研究內容充實。

推薦該項目為陜西省科技進步三等獎及以上。

項目簡介：所屬科學技術領域：臨床醫學領域中“醫學影像學”專業，結題項目。

主要科技內容：慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是臨床常見的慢性呼吸系統疾病之一，在世界范圍內具有高患病率和高致死率。COPD通常與吸煙及有毒顆粒物的暴露密切相關，導致持續性的不可逆的氣流受限和呼吸困難、咳嗽、咳痰等癥狀，并且呈進行性進展。該項目通過基于體素的定量CT針對我國北方地區高患病率和高致死率的疾病COPD進行可視化、定量化的分析研究，為COPD的防、診、治、控、康提供了客觀評價依據。

（1）首先確立了低劑量CT定量分析COPD的可行性，揭示了Karl迭代算法在優化、提高定量CT準確性中的價值，為開展雙氣相CT掃描技術奠定了基礎。

    （2）闡釋了COPD的CT生物學定量指標與金標準肺功能之間的關系，發現影像學早期敏感指標，首次判別肺氣腫指標LAA％-910在呼氣相CT定量分析中價值。

    （3）提出了COPD 影像學表型在評估 COPD 的嚴重度、明確COPD的病理類型中的作用，從而更好的指導臨床進行個體化治療，目前已經將這一技術應用到COPD患者的病情隨訪和療效評估并取得了很好的效果。

（4）揭示了定量CT不僅能夠發現COPD早期和小范圍病變、區分肺氣腫亞型和小氣道疾病，而且可以對病變進行準確定位。

經教育部科技查新工作站（202136000Z08X415）查新：國內公開的文獻中未見有研究與查新項目相同的文獻報道。

該項目共發表論文15篇，其中SCI收錄1篇，核心期刊收錄14篇（6篇CSCD），獲2019-2020年度延安市自然科學優秀學術論文一等獎1篇，二等獎3篇，三等獎2篇。培養碩士研究生4名。所發表系列論文被引達72次，單篇他引用次數最高達17次。該項目自2018年陸續在延安大學附屬醫院、延安市人民醫院、延安市中醫醫院及榆林市第二醫院等3甲三級以上醫院推廣應用，效果顯著。受邀第四屆亞洲胸部影像暨中華醫學會放射學分會第十五屆全國大會發言2次，論文展板一篇。

技術經濟指標：我國北方地區是COPD高發區域，屬于黨和國家重點關注的重大疾病之一，具有高社會和經濟負擔。根據調查顯示COPD的發病率及病死率目前仍在增加，加強對COPD的研究有積極的社會和經濟意義。已有大量研究表明，胸部定量 CT 能夠早期、精準、客的觀評估 COPD 嚴重程度，并且優于傳統肺功能檢查。

本項目組進行了一系列相關的臨床研究，是國體較早提出基于體素的定量CT針對COPD患者的肺結構損傷的可視化分析的課題組，本研究構建了較為完善的CT技術掃描及診斷體系。本項目2016年12月開始計劃，2018年-2020年完成項目成果主體，取得了良好的臨床效果，有助于 COPD 早期診斷、篩選 COPD 影像學表型，配合臨床個體化治療，評估療效及預后，具有良好的社會效益。

主要論文及專著目錄：

主要知識產權證明目錄：

2021延安大學附屬醫院科學技術獎一等獎

客觀評價：本項目首次應用Karl迭代重建技術提高了COPD 定量測量的準確性。賈永軍等在中國醫學影像學雜志肯定了本研究，認為我們檢測到肺氣腫定量指標目前研究仍然較少；首次判別肺氣腫指標LAA％-910在呼氣相CT定量分析中價值，該成果在CNKI他引7次。該研究在復旦學報(醫學版)、實用放射學雜志和國際呼吸雜志中均得到了肯定。

本項目首次采用體素的定量CT對COPD進行A型、E型及M 型等表型分析。王雯婷等在中華醫學雜志中探討了COPD肺結構變化及定量特征的表型分析，肯定了我們對表型間的特征差異在臨床中具有重要意義。其次我們分析COPD患者LAA%全肺及各肺葉肺氣腫損傷的嚴重程度，CNKI累計他引17次，被多個雜志肯定并引用。

技術推廣和應用情況：該項目自2018年陸續在延安大學附屬醫院、延安市人民醫院、延安市中醫醫院及榆林市第二醫院等3甲三級以上醫院推廣應用，效果顯著。領銜和帶動了整個陜北地區COPD疾病的影像定量技術的發展及形成專科特色。課題組獲得系列原創性研究成果，發表科研論文15篇，其中SCI收錄1篇，CSCD收錄6篇，累計培養碩士4人，開展院級新業務2項。項目組成員參加國內及省內相關學術會議10余次，積極交流學習?；诖苏n題的研究，獲2020年度陜西省科技廳-重點研發計劃一般項目，“基于體素對吸煙者肺結構損傷的定量研究”，（N0：2021SF-254），獲資5萬元，為后續研究奠定了基礎。

完成人及完成人合作關系與貢獻：黃曉旗（第1完成人，延安大學附屬醫院副主任醫師、項目總負責、總設計、協調指導。負責項目的選題，實驗設計，結果整理，撰寫論文等）、郭佑民（第2完成人，延安大學附屬醫院主任醫師、協助項目的設計、審閱及論文修改）、王劍（第3完成人，延安大學附屬醫院主任醫師、負責影像數據技術支持及論文撰寫）、王雷（第4完成人，延安大學附屬醫院主治醫師、參與數據收集、圖像處理、論文撰寫）、潘娟（第5完成人，延安市人民醫院副主任醫師、負責延安市人民醫院的臨床資料的收集、病人隨訪以、相關數據采集及論文撰寫）、王莉（第6完成人，延安大學附屬醫院副主任醫師、負責受試者的肺功能檢查、臨床一般資料的收集及COPD隨訪管理）、韓煒（第7完成人，延安大學附屬醫院副主任醫師、參與數據收集、圖像處理）、李建龍（第八完成人，延安大學附屬醫院主任醫師，協助項目的影像數據質量控制）、趙凡惠（第九完成人，延安大學附屬醫院在讀研究生，負責病例收集及論文撰寫）。

主要完成單位及貢獻：延安大學附屬醫院是集醫療、教學、科研、預防和康復于一體的三級甲等醫院。醫院在項目開展過程中給予了極大地支持和幫助，保證本項目參與人員的工作時間，提供了優良的工作場所和實驗設施。在該項目的應用和推廣過程中，多次組織相關專業技術人員進行專業、系統化的討論和論證，確定了該技術的合理性、可行性，為該項目的順利開展提供了保障。多舉措、多方面保證本項目的順利完成。

完成人合作關系說明：黃曉旗與郭佑民、王劍、王雷、潘娟、王莉、韓煒、李建龍、趙凡惠等共同協調本項目的各項工作，具體策劃并實施該研究項目。其中郭佑民、黃曉旗、王劍、王雷、韓煒為延安大學附屬醫院CT診斷科人員，通過寫作完成項目的整體設計、數據收集、圖像分析及論文撰寫與發表；完成人王莉系延安大學附屬醫院呼吸內科醫師，負責受試者的肺功能檢查、臨床一般資料的收集及COPD隨訪管理；完成人潘娟系延安市人民醫院保健科副主任醫師，負責延安市人民醫院臨床資料的收集、病例隨訪及論文撰寫。完成人趙凡惠為李建龍主任醫師研究生，在校期間完成了多篇論文的撰寫和發表。

自公布之日起，7個工作日內任何科室或者個人對公布的項目及其內容持有異議的可以書面向科研部提出。

 2022年6月6日