发布于:2023-02-15
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深圳市妇幼保健院超声科喜获「超声征途这十年」征文活动三等奖

由中国医学装备协会超声分会和中国医用超声科普培训教育基地联合开展的「超声征途这十年」征文活动评选结果于 2 月 6 日出炉,深圳市妇幼保健院超声科李胜利主任与秦越医师的投稿作品《荣耀十载:产前超声规范化至智能化飞跃》喜获征文活动三等奖。

深圳市妇幼保健院超声科喜获「超声征途这十年」征文活动三等奖

征文主要围绕深圳市妇幼保健院超声团队这十年中在产前超声领域的耕耘与拓展,重点描绘了规范操作的制定与实践、质控体系的构建与实施、智能超声的开发与应用,一步步在规范化至智能化的道路上留下坚实的足迹。

十年光阴倾注了整个超声团队的专研与热忱,质的飞跃推动了产前超声规范化与智能化的深度融合,最终将落地全国惠及各级产前超声医师,助力我国产前超声跨越式发展。

征文全文内容

荣耀十载:产前超声规范化至智能化飞跃

超声影像诊断应用于观察胎儿并诊断胎儿疾病已有 40 余年的历史,近年来发展更为迅速并成为产科不可缺少的影像诊断工具,不仅可以用来显示正常胎儿形态结构,实时地观察到胎儿在宫内的运动、行为及胎儿血流动力学变化,而且能对胎儿主要结构畸形进行筛查。

十多年前,虽然超声已广泛应用于我国产科临床,但由于缺乏权威及详细的规范性文件,各个医院常根据自己的特点、技术水平设定检查范围与内容,或根据各自的习惯检查胎儿。因此,不同地区和级别的医院提供的产前超声检查内容相差甚远。

笔者团队早在 2000 年就开始了分级产前超声检查的探索,2002 年我国卫生部产前诊断管理办法出台后,我们认真分析了我国产前超声诊断现状,并参考欧美多个国家的产前超声诊断经验,以筛查胎儿结构畸形为目的,于 2003 年详细系统地规范了深圳市妇幼保健院的产科超声检查,率先提出了在我国开展分级产前超声检查的设想,详细规范了各级产科超声检查的内容。

通过在国内进行多次学术专题发言,所提出的产前超声检查规范得到了全国许多知名专家的肯定和广大同仁的赞同,在 2005 年 4 月青岛召开的《中国超声医学杂志成立 20 周年》大会中同行专家给予了高度评价和一致肯定,认为这是我国在产科超声检查领域最详细的一整套检查规范。该部分内容于 2006 年被《广东省卫生厅产前诊断技术管理实施细则》超声部分所采用。

2011 年,组织并起草我国第一部全国性产前超声检查规范化文件《产前超声指南》,受到国内同行的一致好评。2021 年,作为国家卫生健康委员会全国产前超声诊断标准起草与制定专家组副组长,参与编写中华医学会超声医学分会妇产超声学组与国家卫健委妇幼司全国产前诊断专家组医学影像组牵头的 2022 版《超声产前筛查指南》,该指南为超声产前筛查国家层面的指南性文件。

2021 年,参与编写《全国出生缺陷防治人才培训项目培训大纲》。受广东省卫健委委托,编写《广东省产前筛查技术专业人员岗位培训大纲(2022 年版)》和《广东省产前诊断技术专业人员岗位培训大纲(2022 年版)》的医学影像专业部分。首次提出的早孕期胎儿畸形筛查与诊断策略在 2020 年发表于妇产科领域顶刊,并被意大利帕多瓦大学 Erich Cosmi 教授引用至当地检查指南中。

笔者团队在研究过程中发现,产前超声检查仍然存在检查流程、仪器使用、报告内容、质控机制不规范等诸多问题。因此,加强产前超声检查质量控制十分必要。团队依托十三五重点研发计划项目,自 2018 年开始,广泛收集有关产前超声检查质量控质评价方法和技术的论文、专著等资料,提出评价指标体系的初步方案,并利用德尔菲专家咨询法,通过三轮专家函询,再经过全国各区 15 家出生缺陷机构实证研究,最终完成构建全国性产前超声检查三级质控指标体系。

同时,我们从胎儿超声标准化操作和临床管理两个质控维度出发,建立了各级产前超声检查质量控制实施方案,该方案适用于全国范围内的产前超声检查机构内部的自我质控,和全国妇幼卫生监测办公室对机构的国家级质控,省级产前诊断中心或出生缺陷防治管理中心对机构的省级质控,以及地市级产前诊断中心或出生缺陷防治管理中心对机构的地市级质控。该产前超声质量控制指标体系与质控实施方案被国家卫生部采纳,并于 2021 年在深圳成功试点,使产前超声事后质控工作有章可循。

多年的规范化研究经验让团队了解到,在当前医疗服务环境下,尽管有各种规范化文件指导临床,但具体实施却无法面面俱到。针对传统产前超声面临的诸多困境,团队依托国家自然科学基金、十一五、十二五、十三五、十四五重点研发计划项目,在产前超声人工智能领域耕耘 10 多年。

与湖南大学超级计算机中心的高水平人工智能团队联合研究,成立医工联合创新团队,依靠医工结合的人才优势,历经 10 多年的深入合作,挖掘人工智能在产前超声研究各领域潜能,以 72 万余张产科超声图像标注数据库奠定了坚实的研究基础,通过反复建模、学习、测试、验证,引领智能化产前超声走进临床。

2017 年开始,医工联合创新团队着力于研制基于异构计算加速的智能工作站系统,该系统能够实现早孕期 NT 检查、中晚孕期 I、II、III 级产前超声检查和胎儿超声心动图检查,同时对早-中-晚孕期 52 个切面、22 个胎儿超声心动图切面进行事中实时自动质控。利用 RetinaNet 目标检测网络抓取的 III 级超声检查标准切面精度均达 94% 以上,检测速度为 30FPS,能够满足超声检查中精准、实时的要求,可以替代产前超声医师进行胎儿标准切面自动检测和生长参数自动测量,其测量准确性和鲁棒性也已经达到专业产前超声医师水平,满足全流程、全病例、全员精准、实时的要求,具有较大临床应用和推广价值。

该研究成果经何友、桂卫华院士领衔的鉴定委员会鉴定,整体技术达到国际先进水平。同时获得 2022 年第五届中国医疗器械创新创业大赛人体精密测量专场赛二等奖。目前本系统已经在 10 家医院完成了测试和试用,针对胎儿标准面的自动抓取和生物学参数的自动测量,速度和精度获得胎儿产检专家认可,大大节约了产前超声医生操作时间,将常规需要 30 分钟的检查降低到 15 分钟以内,使医生从繁复枯燥的图像留存、数据测量中释放出来,把更多时间和精力用于胎儿疾病诊断和咨询,对提高产前超声检查速度、精度,降低医生工作强度和提升孕产妇满意度,具有重大临床意义。在产前超声质量控制方面,真正实现从事后迟滞质控到事中实时质控的飞跃。

今年,在十四五国家重点研发计划的支持下,标准切面的智能质控将从目前的 52 个切面上升到 92 个切面,几乎涵盖产前超声的绝大部分切面和胎儿各个发育阶段的解剖结构的智能检测。

2018 年医工联合创新团队开始自主研发了基于深度学习卷积神经网络的产前超声智慧云平。该平台内质控板块可对上传至系统中的声像图进行自动质控并提示其不足,并可通过双闭环管理模式,将质控结果反馈给用户。

智能质控可节省相较于人工质控约 22 倍的时间,提高了图像质控工作效率,而且云质控不受时间的限制,可实现全员全病例质控的可能性。目前产前超声智慧云平台已在 24 省市、60 城市、232 个区县、538 家医院开展试用。2021 年深圳市、重庆市上级单位依托该平台进行全市产前筛查与诊断质控工作,2022 年广东省采用该平台进行了全省产前筛查与产前诊断机构的质量控制。

云平台内教学板块涵盖妊娠胎儿早-中-晚期正常及常见畸形超声图像,更有多种罕见遗传病、综合征等详细讲解,完整展示了胎儿生长发育变化特点以及各畸形典型特征。系统不仅包括学习板块,而且具有练习和考试功能,可以帮助基层超声医师完成对图像定位和结构识别,随时随地进行学习和测试。

除此之外,医工联合创新团队将目光投向超声诊断仪,与企业共同研发智能化产前超声模块。研究成果已搭载于深圳开立生物医疗科技股份有限公司多种型号的彩色多普勒诊断仪。

其 S-FETUS 功能可自动获取Ⅰ、Ⅱ级产前超声检查的 14 个标准切面与 6 个生长参数测量,并设计了切面获取与参数测量自动提醒功能,减少标准切面遗漏等医疗操作不规范的问题,大幅提高超声产前筛查的易用性和效率,已受到用户的广泛好评,获得了较好的社会效益。今年又获得了国家自然科学基金委重大科学仪器基金的支持,力争在智能超声仪器研制方面做出我们的贡献。

十年征程,十年荣耀,高歌猛进,再谱华章。十年间,我们创新团队在产前超声方面初步完成了从规范化至智能化的完美跨越。以规范作为智能的基础,将智能作为规范的落地,全力推动产前超声规范化与智能化的深度融合,助力产前超声向精准诊疗方向迈进。

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