從1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X線，1972年英國科學(xué)家Hounsfield 博士利用 X 射線成像原理研制成功橫斷面成像 CT并用于臨床以來，CT 技術(shù)已經(jīng)歷了數(shù)次飛躍式發(fā)展。2008年，一種能根據(jù)人體組織對不同能量的X線吸收不同、得到比常規(guī)CT檢查更多的信息的能譜CT首次亮相。

與此同時，蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射影像科主任周俊林教授團隊潛心研究多年，最終完成“能譜CT的臨床應(yīng)用及技術(shù)創(chuàng)新”項目，借能譜CT這一新興的多參數(shù)CT功能成像技術(shù)，大幅度提升了腫瘤的精準(zhǔn)診斷、準(zhǔn)確評估、預(yù)測預(yù)后及療效評估，榮獲2021年度甘肅省科技進步獎一等獎。而這并不是該團隊第一次榮獲此殊榮，早在2014年，周俊林教授團隊就以“腦腫瘤分級分型影像學(xué)研究”項目榮獲甘肅省科技進步獎一等獎，為我國醫(yī)療健康事業(yè)發(fā)展貢獻出了甘肅力量。

聚焦前沿科技突破診斷瓶頸

腫瘤精準(zhǔn)的鑒別診斷、預(yù)后及療效評估一直是臨床急需解決的瓶頸問題。“很長時間以來，人們對CT的認(rèn)識大多局限于它在形態(tài)學(xué)的顯示方面，然而黑白影像當(dāng)中，其實蘊含了大量的微小細(xì)節(jié)及動態(tài)變化。影像科醫(yī)生在這紛繁復(fù)雜的黑白之間找尋蛛絲馬跡無疑是困難的，而能譜CT的出現(xiàn)，正好為影像世界增添了一抹更深層次的亮彩，就好比獲得了能望見更多風(fēng)景的望遠(yuǎn)鏡。”2013年，周俊林團隊?wèi)阎@樣的理念，開始對能譜CT的應(yīng)用進行探索與研究。

能譜CT不同于傳統(tǒng)CT成像的顯著特征在于其實現(xiàn)了多參數(shù)成像，能夠獲得準(zhǔn)確的單能量CT值、能譜曲線、有效原子序數(shù)和基物質(zhì)濃度，具有高空間分辨率、高時間分辨率，以及獨特的能量分辨率及理化性質(zhì)的分辨率，可實現(xiàn)對組織微細(xì)結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的量化檢測，從而讓醫(yī)生獲得更加準(zhǔn)確、全面的診斷。

近十年時間內(nèi)，團隊對腫瘤“異病同影”、“同病異影”的鑒別診斷以及分期分級分型等領(lǐng)域開展研究，涵蓋肺腫瘤、縱隔腫瘤、肝腫瘤、胰腺腫瘤、腎腫瘤、消化道腫瘤等幾乎全身體部位腫瘤，構(gòu)建了體部腫瘤影像-臨床-病理大數(shù)據(jù)庫，通過對體部腫瘤能譜CT單能量成像、能譜曲線分析、基物質(zhì)含量等參數(shù)量化檢測與病理結(jié)果對照，揭示腫瘤能譜CT物質(zhì)定量各參數(shù)指標(biāo)動態(tài)變化規(guī)律與其分子病理學(xué)的相關(guān)性，建立能夠最佳顯示病灶的能譜單能量模型，深層次分析腫瘤的生物學(xué)行為以及物質(zhì)代謝的變化機制，在此基礎(chǔ)上進行精準(zhǔn)影像診斷、鑒別診斷及分期與分級分型。

關(guān)于腫瘤的預(yù)后，在放射治療方面，照射敏感性的評估是臨床實踐中的瓶頸，而對于腫瘤的抗血管生成治療藥物效果的動態(tài)觀察同樣也較為困難。周俊林團隊圍繞是否能用靜態(tài)的影像分析疾病的動態(tài)發(fā)展確定了研究思路，決定以腦膠質(zhì)瘤為代表，構(gòu)建大鼠C6腦膠質(zhì)瘤模型，開展系列動物實驗，探討基于能譜CT能量成像及其衍生出的多參數(shù)成像評價腫瘤生長的微觀變化，以及不同治療干預(yù)措施過程中的腫瘤及微環(huán)境的變化機制，評估腦膠質(zhì)瘤血管生成、放療反應(yīng)及抗血管生成療效的可行性。研究結(jié)果證明能譜CT可以反應(yīng)腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中以及不同治療措施干預(yù)后的微觀變化，實現(xiàn)了膠質(zhì)瘤瘤細(xì)胞增殖活性及血管生成的多參數(shù)模型的預(yù)臨床驗證，為臨床研究奠定理論基礎(chǔ)。

基于基因水平的分子靶向治療為核心內(nèi)容的精準(zhǔn)化醫(yī)療逐漸成為預(yù)防和治療多種癌腫的研究熱點，團隊分析了肺腺癌的能譜CT定量參數(shù)與肺腺癌患者EGFR突變狀態(tài)之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)EGFR突變組和EGFR野生型組的CT能譜各項定量參數(shù)在動脈期(AP)和靜脈期(VP)差異顯著，聯(lián)合各項定量參數(shù)區(qū)分EGFR 突變狀態(tài)的AUC 大于0.75。并進一步在直腸癌患者KRAS突變狀態(tài)中也獲得了較好結(jié)果，為實現(xiàn)能譜CT術(shù)前無創(chuàng)性預(yù)測腫瘤基因表達提供了證據(jù)，為基因檢測提供新方法，助力臨床醫(yī)生制定靶向治療方案。

同時，團隊基于“人工智能+醫(yī)學(xué)影像”熱點研究，將人工智能技術(shù)與CT大數(shù)據(jù)相結(jié)合，針對胃腸道腫瘤及肺癌研究領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性的臨床問題開展深入研究，改善影像輔助臨床評估預(yù)后及基因表達的效果。研究顯示，人工智能技術(shù)的應(yīng)用較目前預(yù)后評價體系，可提供給更精準(zhǔn)的預(yù)后預(yù)測概率，指導(dǎo)個性化的臨床治療方案，在術(shù)前預(yù)測腫瘤基因表達方面具有無創(chuàng)性優(yōu)勢，可指導(dǎo)靶向治療，避免不必要的治療，減輕患者醫(yī)療負(fù)擔(dān)，最終實現(xiàn)能譜CT的技術(shù)優(yōu)化與升級，拓展臨床應(yīng)用價值。

經(jīng)過近十年攻關(guān)，團隊基于能譜CT進行動物實驗、臨床研究（包括腫瘤的精準(zhǔn)診斷、分型分級分期以及基因表達、腦血管病、新冠肺炎、骨生物力學(xué)及骨密度測量），結(jié)合人工智能技術(shù)深入探索，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，拓展臨床應(yīng)用場景，為臨床精準(zhǔn)治療提供更豐富的影像學(xué)信息，對于優(yōu)化治療方案、改善預(yù)后具有重要價值。

鉆研數(shù)十年如一日 科研成果轉(zhuǎn)化臨床應(yīng)用

周俊林教授在科研路上主要有三個研究方向，神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的影像學(xué)、能譜CT的臨床應(yīng)用及基于影像的腫瘤人工智能研究。

隨著CT、MRI等影像技術(shù)的進步，影像的能力在提升，但影像的診斷水平和評估能力仍不盡如人意。結(jié)合大量腦腫瘤病例病理結(jié)果和臨床預(yù)后資料，周俊林主導(dǎo)和引導(dǎo)十多屆研究生在神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的影像學(xué)方向進行艱苦探索。十多年間，周俊林帶領(lǐng)團隊從腦腫瘤的精準(zhǔn)影像診斷、腫瘤的分型、腫瘤的分級、腫瘤的細(xì)胞增殖與影像、腫瘤的血管增生與影像、腫瘤相關(guān)基因與影像，腦腫瘤的功能影像、腫瘤的分子影像、功能腦區(qū)與腫瘤的關(guān)系及腫瘤的預(yù)后及療效預(yù)測等方面入手，對腦腫瘤進行了系統(tǒng)和深入的研究，將其充分應(yīng)用到臨床治療，并取得成功，最大限度地實現(xiàn)了患者受益。同時，出版了《神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤影像與病理》、《中樞神經(jīng)系統(tǒng)磁共振波譜診斷學(xué)》及《影像病例解讀與分析》等專著，成果《腦腫瘤分級分型影像學(xué)研究》《腦腫瘤功能成像與精準(zhǔn)診療的相關(guān)性研究》先后獲得了甘肅省科技進步一等獎及甘肅省科技進步二等獎。

2012年醫(yī)院新購置了一臺能譜CT設(shè)備，他們在做好臨床工作的同時，從病人的接待、知情同意、篩選、掃描、重建、分析，一直到手術(shù)、病理跟蹤及后續(xù)免疫組化，全程帶領(lǐng)學(xué)生們跟進、落實、完成數(shù)據(jù)收集，為能譜CT臨床應(yīng)用研究做好準(zhǔn)備。當(dāng)時能譜CT設(shè)備還比較原始，由于要瞬間切換電壓，設(shè)備產(chǎn)熱很大，掃描幾個病人后就會因為過度發(fā)熱而停止掃描，只能停下來等溫度降下來，常常幾個病例就要做一早上，經(jīng)常不能按時下班。近10年的時光，周俊林帶領(lǐng)一批一批的研究生們堅持了下來，用扎實的行動換來的能譜CT領(lǐng)域的研究成果。《能譜CT的臨床應(yīng)用及技術(shù)創(chuàng)新》榮獲2021年度甘肅省醫(yī)學(xué)科技獎一等獎和甘肅省科技進步一等獎，出版專著《能譜CT的臨床應(yīng)用及進展》。

傳道受業(yè)解惑 培養(yǎng)優(yōu)秀醫(yī)學(xué)人才

影像學(xué)在中國的發(fā)展歷史較短，專業(yè)影像設(shè)備引入西部的時間也比較遲，醫(yī)院影像的發(fā)展，始終徘徊在傳統(tǒng)影像范圍，像是一個照相館的角色。當(dāng)時影像學(xué)科的很多工作人員也不是專業(yè)學(xué)習(xí)影像的，沒有人認(rèn)為影像是一個專業(yè)性強、臨床特別依賴的重要學(xué)科。

在周俊林教授剛參加工作的時候，臨床醫(yī)生對影像科的診斷報告只是大概看看，手術(shù)醫(yī)生也更相信直接手術(shù)探查看到的結(jié)果，他們幾乎沒有存在感，在這樣的狀態(tài)下發(fā)展學(xué)科非常困難。正是他的不懈堅持，帶領(lǐng)團隊借助科研，使學(xué)科平臺得到了極大發(fā)展，獲批甘肅省醫(yī)學(xué)影像重點實驗室、甘肅省國際科技合作基地，醫(yī)學(xué)影像學(xué)科被評為甘肅省省級醫(yī)療衛(wèi)生甲等重點學(xué)科，已成為培育甘肅省醫(yī)學(xué)影像人才肥沃的“土壤”。

作為導(dǎo)師必須堅守立德樹人的核心任務(wù)，做精于“傳道、受業(yè)、解惑”的“經(jīng)師”和“人師”，做學(xué)生為學(xué)、為事、為人的“大先生”。唯有此，才能培養(yǎng)出具有家國情懷、人文素養(yǎng)、國際視野和創(chuàng)新能力，能夠勝任新時代新要求的一流醫(yī)學(xué)人才。前幾年，周俊林教授團隊開啟腫瘤醫(yī)學(xué)影像人工智能工作，面臨要去學(xué)習(xí)一系列工科和數(shù)學(xué)知識，還要與不同領(lǐng)域的合作者面對面交流。在這個過程中，周俊林教授幾乎從不缺席與學(xué)生們的科研小組會、大組會，從不缺席科學(xué)問題的討論與爭論，從不缺席開題報告中的尖銳問答，從不缺席在科研瓶頸時的“突然闖入”，也從不缺席在畢業(yè)論文中的字斟句酌和精雕細(xì)琢，更不缺席在畢業(yè)答辯時的鼓勵和驕傲。他與學(xué)生一起成長，一起接受新的體驗和考驗，只為能夠培養(yǎng)更多的優(yōu)秀、高質(zhì)量人才。

在周俊林教授團隊的研究過程中，先后培養(yǎng)了60余名碩博士研究生，發(fā)表了100多篇學(xué)術(shù)論文，其中2018級博士研究生團隊獲得蘭州大學(xué)科研先進集體，兩位博士生的《基于CT影像組學(xué)和深度學(xué)習(xí)的進展期胃癌預(yù)后預(yù)測研究》和《基于CT影像組學(xué)預(yù)測肺腺癌EGFR分子分型的研究》分別榮獲蘭州大學(xué)和甘肅省優(yōu)秀博士學(xué)位論文，一位碩士的《能譜CT在胸腺上皮性腫瘤WHO分型、Masaoka-Koga分期的價值研究》獲學(xué)校和省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文，20多人獲得甘肅省及蘭州大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生、三好學(xué)生及國家獎學(xué)金等各類榮譽稱號，培養(yǎng)的6名博士研究生均提前畢業(yè)并且獲得國自然科學(xué)基金項目。

如今，周俊林教授團隊的研究成果二十余次在北美放射大會交流，并在國內(nèi)多家綜合性三甲醫(yī)院推廣，不僅提升了蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射影像科在國內(nèi)的影響力和知名度，且得到國際同行廣泛認(rèn)可，進一步推動蘭州大學(xué)第二醫(yī)院乃至甘肅省影像專業(yè)的進步和發(fā)展。

【專家介紹】

周俊林，醫(yī)學(xué)博士研究生，主任醫(yī)師，教授，博導(dǎo)，蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射科主任，蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)系主任，甘肅省醫(yī)學(xué)影像重點實驗室主任，甘肅省醫(yī)學(xué)影像人工智能國際科技合作基地負(fù)責(zé)人，甘肅省拔尖領(lǐng)軍人才、甘肅省領(lǐng)軍人才（第1層次），蘭州大學(xué)英學(xué)者。研究方向：腦腫瘤影像、能譜 CT 應(yīng)用、醫(yī)學(xué)影像人工智能。現(xiàn)任中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會常務(wù)委員及醫(yī)學(xué)影像人工智能工作組組長、中國醫(yī)師協(xié)會放射醫(yī)師分會常務(wù)委員及繼續(xù)教育學(xué)組組長、中國研究型醫(yī)院學(xué)會磁共振專業(yè)委員會副主任委員、中國老年醫(yī)學(xué)學(xué)會放射學(xué)分會副會長、中國民族衛(wèi)生協(xié)會放射學(xué)分會副會長、中國研究型醫(yī)院學(xué)會放射學(xué)專業(yè)委員會常務(wù)委員等在內(nèi)的20多個國家級學(xué)會的副主委、常委或委員。同時任甘肅省醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會主任委員、甘肅省醫(yī)學(xué)放射質(zhì)量控制中心主任、甘肅省醫(yī)學(xué)影像重點實驗室主任、甘肅省省級醫(yī)療衛(wèi)生重點學(xué)科（甲等）帶頭人及醫(yī)學(xué)影像人工智能甘肅省國際科技合作基地負(fù)責(zé)人。并擔(dān)任《實用放射學(xué)》雜志副主編，《中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)》、《磁共振成像》、《中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志》及《蘭州大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版）》等多個專業(yè)性期刊雜志常務(wù)編委、編委等任職。發(fā)表 CSCD 、 SCI 等論文300多篇，國際大會（ RSNA 、 ISMRM 、 ECR ）錄用及交流50多次。先后主持包括兩項國家自然科學(xué)基金面上項目在內(nèi)的科研項目20余項，科研獲獎包括兩項甘肅省科技進步一等獎（第1完成人）在內(nèi)的省市級各類獎項等20余項，主編或副主編專著5部，獲甘肅省高等教育教學(xué)成果二等獎、蘭州大學(xué)教學(xué)成果一等獎、蘭州大學(xué)隆基教學(xué)名師及蘭州大學(xué)師德標(biāo)兵等在內(nèi)的多項教育成果和榮譽。