大范围筛查、精治青少年脊柱畸形, 15家顶级骨科团队“拉满弓”

大范围筛查、精治青少年脊柱畸形, 15家顶级骨科团队“拉满弓”
2024年02月09日 09:35 健康时报

(人民日报健康客户端王振雅)脊柱侧弯早期发现,99%的小朋友是可以不用手术的。对于青少年患者而言,到了十八岁以后,骨头成熟偏硬,治疗难度大大加重。因此,早查及科学精准化治疗变得格外重要,大范围的筛查能够尽量减少这种高风险手术,精准化治疗能让孩子们用最少的代价获得最好的治疗。如何找到一个经济、高效的早筛、精治方法,这是北京协和医院骨科仉建国联合15家骨科医生团队要做的事。

“如果早发现脊柱问题,这个孩子不会留下终身的遗憾。”北京协和医院的骨科仉建国教授

从医30多年,仉建国看过太多的人生“遗憾”,“如果能将关口前移,提前对脊柱畸形进行干预,避免疾病严重进展,降低脊柱畸形致残率、手术率,有效降低脊柱畸形给家庭、社会带来的负担。”而这一想法,如今正在逐渐变为现实。

由北京协和医院牵头承担的国家重点研发计划“脊柱畸形精准诊疗体系构建及关键技术研究项目”于2023年11月入选国家重点研发计划“常见多发病防治研究”重点专项(2023)。2024 年2月4日,在该项目启动会上,北京协和医院、中国人民解放军总医院、上海交通大学医学院附属新华医院、首都医科大学宣武医院、南京大学医学院附属鼓楼医院、浙江大学医学院附属第二医院等项目组的15家国内头部骨科团队共同为项目推进建言献策。

北京协和医院骨科主任仉建国教授在门诊给患儿看病。受访者供图

难点:脊柱畸形手术“做不好人会瘫痪”

南京大学医学院附属鼓楼医院骨科执行主任朱泽章教授。活动现场照片

脊柱畸形会发生在人的各个年龄段。对婴幼儿来说,是先天畸形;对青少年来说,是特发性的脊柱畸形;对老年人来说,是老年性脊柱畸形,或退行性脊柱畸形。

据中国城市脊柱侧弯发病率流行病学研究及报告显示,全国约有300万的儿童患有不同程度的脊柱侧弯,并以每年30万的速度递增,其中超过半数为青少年,以10-15岁年龄段最为常见。而刘岩(化名)就是其中之一,他脊柱畸形之严重与手术难度之大,即使已过去10多年,仍令仉建国教授印象深刻。

2002年,15岁的刘岩来到北京协和医院,找到仉建国教授求医。那时,他的脊柱侧弯超130度,不仅侧弯还有后凸的问题,由于脊柱畸形严重,已经影响到了刘岩的心肺肾脏功能,已经出现了尿失禁的症状。

“脊柱是立体的,不少患者发生的畸形不仅仅是二维的弯曲那样简单,往往比较复杂,而脊柱上有中枢神经系统,手术稍有差池,给患者带来的就是瘫痪的风险。”仉建国教授告诉记者,在骨科各大分支中,脊柱外科是最“惊险”的领域。

当时困难重重,最终仉建国教授顺利完成了手术,但对于他而言,对学科领域的思考并不会因为手术结束而停止,他说,“现在想来,如果这位患者能够早2-3年发现脊柱畸形的问题,并及时进行脊柱畸形矫形手术,手术会比当初所进行的简单许多,并且术后的治疗效果和预后效果也会好很多。”

痛点:缺乏早筛及精准化治疗国人数据

不仅是仉建国教授,在“脊柱畸形精准诊疗体系构建及关键技术研究项目”启动会上,来自全国的15家骨科团队对此都深有感触,“对于重症患者最可惜的就是,没能早点进行手术治疗,而这恰恰是因为早筛早诊方式和手段的缺失所导致的。”

这也是脊柱畸形临床长期以来的痛点。仉建国教授告诉记者,我国脊柱畸形领域临床队列不完整,数据散乱,存在“数据孤岛”。脊柱畸形早期识别困难,筛查产品匮乏、依靠主观判断、准确率低等问题。缺乏疾病精准诊断及预后评估模型,临床诊疗为“广撒网”模型,存在“过度诊疗”问题。患者评估主要依靠医生的手动测量,存在主观性、可重复性差的问题。

脊柱畸形早筛难度大、不精准,上海交通大学医学院附属新华医院脊柱中心主任杨军林教授深有体会,“10年间,我们筛查了380万人,但是人工筛查成本高,需要专业团队才能达到很好的效果,难以做到全国大小城市的初中学校都得到地毯式的早期调查。”

上海交通大学医学院附属新华医院脊柱中心主任杨军林教授。活动现场图片

在大城市早筛都如此之难,在边疆、少数民族地区更是如此。昆明医科大学第二附属医院副院长王迎松介绍,“我们与当地教育部门配合,3年时间已进行了50万学生的脊柱侧弯筛查工作,但这对于西南地区的学生总量远远不够。”

“脊柱侧弯早期发现,大部分小朋友是可以不用手术的。对于青少年患者而言,到了十八岁以后,骨头成熟偏硬,治疗难度大大加重。”杨军林教授说,“对于脊柱畸形的患者而言,治疗是一张‘单程车票’,没有‘回头票’,要抓住和珍惜最佳治疗时机。”

因此,早查变得很重要,大范围的筛查能够尽量减少这种高风险手术,让孩子们用最少的代价获得最好的治疗。如何找到一个经济、高效的早筛方法,这是仉教授联合15家骨科专家要做的事。

通过此次重点专项,他们将研发人工智能脊柱畸形三维定性筛查系统,并利用该三维光学+基因“双指标”筛查方法有望建立新型大规模筛查和诊疗监测评估体系。不仅从疾病表型层面进行青少年脊柱畸形早期筛查,还可发现基因层面更深层次的问题,更精准、更科学地指导后续筛查患者的诊疗。

解决:100位骨科专家与1700万研发投入资金

2月4日,在北京协和医院召开了“脊柱畸形精准诊疗体系构建及关键技术研究项目”启动会。受访者供图

早筛难度大、精准诊疗缺方法、国人数据缺失、不匹配国人脊柱解剖参数……面对一系列脊柱畸形领域的挑战,解决需要集合全国顶级骨科医生力量,共同研究解决。

“脊柱畸形精准诊疗体系构建及关键技术研究项目”作为国家十四五重点研发计划,该项目参与医生达100多位,其中包括骨科以及来自产业终端的各条线领军团队。他们均长期致力于脊柱畸形的基础、临床和转化研究。“满足未被满足的临床需求,精准诊疗体系构建是解决脊柱侧弯问题的根本所在”。解放军总医院骨科医学部副主任王征表示。临床端的短板,需要更多的研发及转化实践验证提供有效的落地补给。

作为15家攻坚团队中唯一的产业方代表,国家骨科植入物器械标准化技术委员会委员、德康医疗董事长许小波博士认为,脊柱畸形诊疗已从1.0时代的早筛早诊进入2.0时代的筛诊治一体化和精准化新阶段,解决国人脊柱疾病精准诊断的痛点,临床转化端既要有强大的研发支撑能力,也应具备底层技术创新基础。

本次研究专项涉及六大课题,而时间仅仅不到3年时间,研发资金达1700万。据悉,该研究将致力于推进基于脊柱畸形标准化评估及专病数据库的建设,建立涵盖早期筛查-精准诊断-术前规划-预后评估的全流程规范诊疗体系,进行前瞻性人群队列研究,以填补相关领域空白,切实解决当前临床实践中的难点和痛点。

虽然时间紧张任务重,但仉建国教授信心十足。他表示,“在项目启动前,15家机构都有前期研究基础,医疗器械研发等方面也取得一定进展。” 例如,本研究构建脊柱畸形数据库和脊柱畸形基因变异图谱,通过开发图像特征提取深度学习人工智能算法辅助精断,建立基于新分型的预后评估模型。

不仅如此,一直以来,脊柱畸形治疗器械依赖进口。仉建国教授发现,椎间内植物设计多参考欧美市场使用的产品,不能充分匹配国人患者的椎体曲度,亟需研发适合国人的手术器械和内植物创新产品。通过项目实施,开发出体积更小强度更高、匹配国人解剖结构及形态的脊柱畸形矫形专用创新产品,“卡脖子”的问题将会得到很大地缓解。

而最让仉建国担忧的则是,构建一个包含临床专病信息库和样本信息库的多模态数据库。他说,因为国内尚缺乏脊柱畸形相关多中心大样本的研究队列,已有的脊柱畸形数据来源不同、组织形式不同,彼此间存在“数据孤岛”问题。因此,如何有效结构化多模态医疗数据,使其成为便于利用的数据形式,就成为了需要解决的关键问题。在上述大数据基础上,开发基于人工智能的脊柱畸形诊断和3D手术规划软件,也是未来实现精准诊疗目标的重要辅助手段。

“拉满弓”,探索脊柱畸形精准诊疗,大规模全国性多中心研究项目已启动。也许,将来更多的患者赶得上“单程车”,早发现、早治疗,不让人生留有遗憾。

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