“1幅造影、1步計(jì)算、1分鐘。”

在十幾年前,仍利用一次性壓力導(dǎo)絲為患者做穿刺進(jìn)行常規(guī)冠脈造影檢查的醫(yī)生或許很能想象,在AI和QFR技術(shù)的加持下,現(xiàn)如今能如此快速地透視心臟,診斷心血管疾病,并且還能進(jìn)行冠脈介入手術(shù)(PCI)導(dǎo)航。

3月17日,中國自主研發(fā)的新一代“AI-QFR定量血流分?jǐn)?shù)檢測(cè)儀”在第一屆上海市心血管人工智能與冠脈生理學(xué)高峰論壇上首發(fā)。該檢測(cè)儀是QFR的再次迭代升級(jí),通過AI賦能,僅需1幅造影,就可以1步計(jì)算、1分鐘內(nèi)全自動(dòng)完成冠脈主支與分支的FFR評(píng)估和PCI導(dǎo)航,診斷精度達(dá)到93%。

在當(dāng)下冠脈支架進(jìn)行集采降價(jià)至平均700元左右時(shí),冠脈介入治療也正在從以往的追求“手術(shù)量”到追求“手術(shù)質(zhì)量”進(jìn)行過渡。

診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”普及率不到1%

長久以來,心血管疾病是中國致死率和致殘率最高的疾病。中國工程院院士葛均波在論壇上指出,我國現(xiàn)有心血管疾病患者約3．3億,其中冠心病患者1100萬。冠心病是由于動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致冠脈狹窄,心肌血液供應(yīng)量不足從而造成心肌缺血。而隨著城市化和老齡化的進(jìn)程,患病率和死亡率還在逐年升高,已成為重大公共衛(wèi)生問題。

過往,診斷冠心病的“金標(biāo)準(zhǔn)”是基于壓力導(dǎo)絲的血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(FFR)檢查,該技術(shù)解決了此前冠脈造影只能看到病變狹窄程度,無法診斷病情嚴(yán)重程度的短板。通過將壓力導(dǎo)絲從患者手腕穿刺經(jīng)橈動(dòng)脈進(jìn)入冠狀動(dòng)脈病變遠(yuǎn)端,在給患者注射腺苷/ATP誘導(dǎo)最大充血狀態(tài)時(shí),進(jìn)一步測(cè)量病變遠(yuǎn)端壓力(Pd)和主動(dòng)脈壓(Pa),FFR得以評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變狹窄到底對(duì)于遠(yuǎn)端血流產(chǎn)生了多大的影響。

但由于費(fèi)用輕易上萬元且技術(shù)被外企所壟斷,FFR在中國的普及率不到1%。近些年,隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的突破,AI企業(yè)、專注CT-FFR的企業(yè)以及專注心臟影像的企業(yè)三頭并進(jìn),試圖從影像和AI技術(shù)入手,打造無創(chuàng)且診斷快速的檢查技術(shù)。

首先便是基于影像的FFR技術(shù)即CT-FFR的研發(fā)。全球最早將這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)臨床落地的是成立于2007年的美國企業(yè)HeartFlow,其致力于用人工智能技術(shù)測(cè)量冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(FFR),以無創(chuàng)的方式進(jìn)行冠心病診斷。

2014年,HeartFlow的FFRct獲FDA批準(zhǔn)上市,目前其已是估值達(dá)15億美元的獨(dú)角獸。HeartFlow的成功,催生了一批研發(fā)CT-FFR的企業(yè)。在中國,科亞醫(yī)療的CT-FFR產(chǎn)品深脈分?jǐn)?shù)(DV FFR)便拿下了國內(nèi)首張AI+醫(yī)療三類證。

目前,HeartFlow的FFRct需耗費(fèi)數(shù)小時(shí)醫(yī)生才可收到分析報(bào)告,而深脈分?jǐn)?shù)大大縮短了這一時(shí)間,只需5到10分鐘。CT-FFR的應(yīng)用場(chǎng)景主要是做好“守門人”,即輔助醫(yī)生判斷患者是否需要進(jìn)行進(jìn)一步的冠脈造影篩查,減少不必要的侵入式冠脈造影檢查。但CT-FFR檢查也存在其短板,如患有嚴(yán)重心率補(bǔ)齊或冠狀動(dòng)脈鈣化過多的患者都會(huì)影響到診斷結(jié)果。

AI+QFR,推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療

而在CT-FFR之外,博動(dòng)醫(yī)學(xué)首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)教授涂圣賢則研發(fā)了另一種計(jì)算FFR的方法——QFR技術(shù)(定量血流分?jǐn)?shù))。

在HeartFlow的FFRct獲批的同一年,涂圣賢首次提出QFR原型技術(shù),并將理論研究發(fā)表在介入學(xué)全球頂級(jí)期刊《JACC介入子刊》上,引發(fā)行業(yè)關(guān)注。隨后,其團(tuán)隊(duì)與博動(dòng)醫(yī)學(xué)合作,進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。涂圣賢告訴億歐大健康:“事實(shí)上,技術(shù)的研究從2008年便已啟動(dòng),到第一代QFR產(chǎn)品研制出來時(shí),已是2016年�！�

2018年,技術(shù)成果轉(zhuǎn)化落地,博動(dòng)醫(yī)學(xué)的QFR定量血流分?jǐn)?shù)檢測(cè)儀獲批上市,成為首個(gè)獲國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市的國產(chǎn)FFR產(chǎn)品。據(jù)博動(dòng)醫(yī)學(xué)介紹,QFR與CT-FFR的不同主要在于數(shù)據(jù)來源。相較于CT-FFR是利用CT造影,QFR的原理是通過冠脈造影三維重建技術(shù)和血液動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),并融入人工智能血流定量,從而精確分析狹窄冠脈血管的功能學(xué)指標(biāo),以及精確評(píng)估冠脈生理功能指標(biāo)。

葛均波在論壇上指出,新的評(píng)價(jià)指標(biāo)QFR技術(shù),尤其對(duì)于狹窄率40%～70%的臨界病變,能夠直接為患者心肌缺血提供客觀定量的指標(biāo),評(píng)估是否該進(jìn)行介入治療。在此之前,醫(yī)生對(duì)于冠脈造影診斷吼血管狹窄50%～70%的患者,時(shí)常要面臨兩難選擇——如果介入干預(yù),有三分之二會(huì)過度治療;而如果只采用藥物治療,則會(huì)有三分之一的患者可能錯(cuò)失介入治療的機(jī)會(huì)。

2016年起,博動(dòng)醫(yī)學(xué)開始在原來的QFR定量血流分?jǐn)?shù)檢測(cè)儀進(jìn)行迭代升級(jí),試圖通過AI賦能,讓該系統(tǒng)在無需任何耗材和血管擴(kuò)張藥物的情況下便可進(jìn)行FFR計(jì)算,且具備冠脈功能學(xué)精準(zhǔn)診斷和PCI手術(shù)導(dǎo)航功能。

具體而言,在臨床應(yīng)用場(chǎng)景中,患者無需再進(jìn)行有創(chuàng)導(dǎo)絲檢查,只需一幅造影,1分鐘以內(nèi)醫(yī)生便可以獲得報(bào)告,診斷患者是否需要安裝支架。而針對(duì)支架術(shù)后不良反應(yīng)的預(yù)估,博動(dòng)醫(yī)學(xué)還在該系統(tǒng)中納入了參數(shù)值Residual QFR,據(jù)其研發(fā)人員介紹,如果該數(shù)據(jù)顯示大于0．89,意味著患者術(shù)后的不良反應(yīng)很少。

據(jù)悉,QFR技術(shù)已經(jīng)在全球完成了2萬多例臨床驗(yàn)證,是全球唯一完成大型隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)(RCT)的無導(dǎo)絲FFR技術(shù)。2018年,博動(dòng)醫(yī)學(xué)的QFR系列產(chǎn)品開始進(jìn)行商業(yè)落地,目前覆蓋了200多家醫(yī)院,且已經(jīng)進(jìn)入部分省份的收費(fèi)目錄,醫(yī)院可以向患者收取診療費(fèi),為3800元/次。

伴隨著QFR在國內(nèi)逐步落地,該技術(shù)目前也被寫入歐洲心臟病學(xué)會(huì)介入醫(yī)生官方培訓(xùn)教材和日本急性心肌梗死介入治療專家共識(shí),開始在海外得到推廣應(yīng)用。據(jù)博動(dòng)醫(yī)學(xué)介紹,目前其QFR一代產(chǎn)品已經(jīng)在歐美獲批上市,在一百多家家醫(yī)院裝機(jī)使用。其預(yù)計(jì)2021年年底,該產(chǎn)品也會(huì)在日本批準(zhǔn)上市。

當(dāng)下,基于QFR技術(shù),博動(dòng)醫(yī)學(xué)已經(jīng)布局了兩款產(chǎn)品,分別為QFR產(chǎn)品和CT-QFR產(chǎn)品。另外,博動(dòng)醫(yī)學(xué)還聯(lián)合涂圣賢研發(fā)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了全球首個(gè)腔內(nèi)影像的計(jì)算FFR產(chǎn)品:基于血管內(nèi)超聲(IVUS)影像計(jì)算的FFR(UFR)產(chǎn)品和基于光學(xué)相干斷層成像(OCT)影像的(OFR)產(chǎn)品。涂圣賢透露,博動(dòng)醫(yī)學(xué)已有三款產(chǎn)品進(jìn)入國家藥監(jiān)局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批通道。

目前,博動(dòng)醫(yī)學(xué)對(duì)自己的定位仍是一家專注于心臟影像的企業(yè),應(yīng)用場(chǎng)景聚焦在冠脈領(lǐng)域。但博動(dòng)醫(yī)學(xué)也表示,同樣都是針對(duì)血管來分析,腦血管和外周血管亦是可以拓展的領(lǐng)域。但由于應(yīng)用場(chǎng)景不同,計(jì)算模型也不一致,拓展會(huì)是一個(gè)較為漫長的過程。

去年11月,博動(dòng)醫(yī)學(xué)剛剛完成B輪數(shù)億元戰(zhàn)略融資,由上�？萍紕�(chuàng)業(yè)投資進(jìn)行戰(zhàn)略注資,高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投,原股東博行資本跟投。

作者:林怡齡