無論何種疾病，精準(zhǔn)、快速的診斷都是及時、妥善治療的前提。
目前，心血管疾病是我國致死率和致殘率最高的疾病?！吨袊难芙】蹬c疾病報告 2019》顯示，我國現(xiàn)有心血管疾病患者約 3.3 億。其中冠心病患者 1100 萬，2019 年約有 103 萬人接受了經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI），且患病率和死亡率均在逐年升高。對于慢性冠心病的診斷，影像學(xué)和功能學(xué)是兩個重要的診斷支柱。其中，目前最常用的臨床常規(guī)診斷方法為冠狀動脈造影 DSA，但這種僅基于影像解剖學(xué)的診斷技術(shù)精度不足七成。基于壓力導(dǎo)絲的冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù) (Fractional Flow Reserve, FFR) 能夠更準(zhǔn)確地評估心肌缺血程度，是目前國內(nèi)外指南推薦的冠脈功能學(xué)評估 “金標(biāo)準(zhǔn)”。但由于需使用有創(chuàng)檢查耗材、價格昂貴、操作復(fù)雜、學(xué)習(xí)曲線長、需聯(lián)合使用血管擴張藥物等因素，“金標(biāo)準(zhǔn)” 在國內(nèi)的普及率不足 1%。在此背景下，基于影像學(xué)計算、沒有額外創(chuàng)傷的計算 FFR 技術(shù)誕生。相比于傳統(tǒng)物理測量的 FFR，基于影像計算的方法除了獲得 FFR 值外，還可以通過三維血管重建以及血流預(yù)測模擬，完成 PCI 的手術(shù)規(guī)劃和療效預(yù)測。目前主要分為基于 CTA 影像計算的 FFR（FFRCT, CT-QFR 等）、基于 DSA 冠脈造影影像計算的造影 FFR（QFR）、基于腔內(nèi)影像技術(shù) IVUS 或 OCT 影像計算的 UFR、OFR 等。其中，QFR、OFR 和 UFR 技術(shù)均由我國科學(xué)家——上海交通大學(xué)涂圣賢教授團隊聯(lián)合博動醫(yī)學(xué)影像科技（上海）有限公司（以下簡稱 “博動醫(yī)學(xué)”）在全球首創(chuàng)。目前技術(shù)領(lǐng)先度、臨床驗證水平也在國際上處于領(lǐng)先地位。AI-QFR 系統(tǒng)，即定量血流分?jǐn)?shù)檢測儀，是一款用于冠脈介入術(shù)中的精準(zhǔn)冠脈功能學(xué)診斷和 PCI 手術(shù)規(guī)劃與導(dǎo)航系統(tǒng)，是博動醫(yī)學(xué)自主研發(fā)、國際首創(chuàng)的FFR，也是中國首個 NMPA 批準(zhǔn)上市的國產(chǎn) FFR，并在 2021 年完成了其升級版 “AI-QFR 定量血流分?jǐn)?shù)檢測儀” 的發(fā)布，再次獲得國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市。“AI-QFR 冠脈功能學(xué)評估方面更加智能化，AI 賦能使其操作更加簡便與自動，效率也大大提升，'傻瓜式’ 的分析過程大幅縮短醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線，將大幅提升冠心病精準(zhǔn)診治在各級醫(yī)院的快速普及，有望使各級醫(yī)生都具有規(guī)范、優(yōu)秀的診斷和手術(shù)規(guī)劃水平” ，博動醫(yī)學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人、上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院涂圣賢教授對生輝說。圖 | 介入導(dǎo)管室中的 QFR 系統(tǒng)（博動醫(yī)學(xué)提供，拍攝于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院）新一代 AI-QFR 技術(shù)，僅需 1 幅造影，1 步計算，1 分鐘內(nèi)就可以在超快速自動完成冠脈主支與分支的 FFR 評估，診斷精度相比常規(guī)冠脈造影結(jié)構(gòu)學(xué)診斷提升了 33%，提供冠狀動脈狹窄更精準(zhǔn)、更快速的診斷方案。除此之外，它還具備 PCI 手術(shù)導(dǎo)航功能，幫助醫(yī)生快速準(zhǔn)確規(guī)劃支架植入位置、植入數(shù)量、支架的尺寸選型，以及預(yù)估支架植入的效果（虛擬支架），AI-QFR 還可以早期識別潛伏的高風(fēng)險病變，預(yù)防更多急性心梗的發(fā)生。即使是在導(dǎo)管室，也可以實現(xiàn)實時分析，無縫銜接實際臨床工作。先產(chǎn)品，后創(chuàng)業(yè)“和涂老師一起創(chuàng)業(yè)解決一些臨床問題，難忘的經(jīng)歷實在太多了”。帶著產(chǎn)品銷售經(jīng)驗，從大外企投身到一個需要從臨床需求出發(fā)，打造從研發(fā)、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化、獲得許可再到市場銷售這樣一個完整閉環(huán)的創(chuàng)業(yè)公司中，這對劉冰來說是一個全新的體驗，也充滿挑戰(zhàn)。博動醫(yī)學(xué)創(chuàng)辦于 2015 年，由 QFR 發(fā)明者涂圣賢教授、和擁有十余年美敦力市場和銷售經(jīng)驗的劉冰共同組建。隨后招募了來自 GE、西門子、思科等大外企的高管團隊。據(jù)博動醫(yī)學(xué)創(chuàng)始人劉冰介紹，創(chuàng)辦這家公司的契機是涂圣賢教授及其團隊研發(fā)的 QFR 技術(shù)，剛好可以用來解決一些臨床上亟待解決的問題，為了更好地將先進(jìn)的技術(shù)快速轉(zhuǎn)化落地、更好的服務(wù)于廣大百姓，博動醫(yī)學(xué)就此成立。“創(chuàng)業(yè)，是真正地用手里的技術(shù)去解決臨床問題，考慮更多的是臨床以及社會需求。面對這些需求，手里的技術(shù)如何解決臨床問題、怎么去落地、產(chǎn)品化以及市場化？想的東西、站的起點是完全不一樣的”， 劉冰告訴生輝，“尤其是博動醫(yī)學(xué)的 QFR 技術(shù)，是從無到有的自主創(chuàng)新產(chǎn)品，市場銷售和推廣更需要從教育市場開始，每一步走得都不是特別容易?！?/span>涂圣賢教授在公司里更多的是以技術(shù)研究人員的身份帶領(lǐng)研究團隊，同時也會花費更多的時間和精力在學(xué)校帶領(lǐng)實驗室團隊做早期研究。在博動醫(yī)學(xué)的努力下，QFR 技術(shù)已于 2017 年獲得歐洲 CE 認(rèn)證；2018 年 7 月，作為國家 “創(chuàng)新醫(yī)療器械”，成為首個 NMPA（國家藥品監(jiān)督管理局）批準(zhǔn)上市的國產(chǎn)冠脈功能學(xué)和 PCI 手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)；2019 年，獲得 FDA 批準(zhǔn)在美國上市，共擁有中國和國際發(fā)明專利 60 余項。也是在 QFR 獲得 NMPA 上市的同年，博動醫(yī)學(xué)完成了 A 輪融資，之后每年都有資金的注入，可見資本市場對博動醫(yī)學(xué)技術(shù)研發(fā)能力以及團隊實力的看好。截至目前，QFR 技術(shù)已經(jīng)覆蓋全球 20 多個國家的近 500 家醫(yī)院，在全球范圍內(nèi)完成 2 萬多例臨床驗證，也是全球唯一完成大型隨機對照臨床試驗（RCT）的無導(dǎo)絲 FFR 技術(shù)。相比 “金標(biāo)準(zhǔn)”，QFR 準(zhǔn)確度幾乎一致，同時額外獲得了精準(zhǔn)手術(shù)導(dǎo)航與規(guī)劃，但檢查費用僅需其 1/3，提升冠心病診治水平的同時，大大減輕了患者的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。首創(chuàng)技術(shù)在握，劉冰對未來充滿信心，“國際市場同樣是我們的目標(biāo)，把這一技術(shù)推廣到整個泛血管治療領(lǐng)域是我們的終極目標(biāo)。”QFR 已在冠脈領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)落地QFR 等創(chuàng)新產(chǎn)品由于沒有同類產(chǎn)品對比，需要申請新增醫(yī)療服務(wù)項目（物價），在過去一年內(nèi)，QFR 檢查術(shù)已陸續(xù)獲得包括北京市在內(nèi)的國內(nèi)十余省份對批復(fù)，被納入醫(yī)療服務(wù)項目收費體系，已形成商業(yè)閉環(huán)，在國內(nèi) 300 余家醫(yī)院裝機應(yīng)用。在行業(yè)內(nèi)至少領(lǐng)先其他同類產(chǎn)品兩年以上。據(jù)悉，物價審批往往需要醫(yī)院和企業(yè)耗費數(shù)月時間完成單一省份的審批。2018 年，初代 QFR 產(chǎn)品獲得 NMPA 批準(zhǔn)上市后，中華醫(yī)學(xué)院心血管病分會前任主任委員、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院高潤霖院士，中華醫(yī)學(xué)院心血管病分會主任委員、***總醫(yī)院院長韓雅玲院士等專家領(lǐng)導(dǎo)共同揭幕了 QFR 產(chǎn)品在國內(nèi)的首次上市，并表示該產(chǎn)品的上市將有助于推動我國冠心病精準(zhǔn)醫(yī)療的進(jìn)展。圖丨2018年QFR中國上市會，高潤霖院士、韓雅玲院士、徐波、陳韻岱、喬樹賓、陳良龍、郭麗君、賈海波等出席
2021 年，第二代 AI-QFR 產(chǎn)品獲批上市后，在本次上海市心血管人工智能與冠脈生理學(xué)大會上，由復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院葛均波院士、上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院陳亞珠院士等再次揭幕，葛院士表示由涂圣賢教授團隊和博動醫(yī)學(xué)公司合作研發(fā)建立了新的評價指標(biāo) QFR 技術(shù)，可精準(zhǔn)評估冠狀動脈病變，為患者心肌缺血提供客觀定量的標(biāo)準(zhǔn)，未來一定可以用于心血管疾病的精準(zhǔn)診療。圖丨2021年AI-QFR中國上市會，葛均波院士、陳亞珠院士、錢菊英、趙強、徐波等出席（右一：博動醫(yī)學(xué) CEO 劉冰，右三：涂圣賢教授）
臨床醫(yī)生對新技術(shù)的認(rèn)可度仍需高證據(jù)水平的臨床證據(jù)支持。通過影像計算獲得的 FFR 冠脈生理學(xué)各種不同的產(chǎn)品和技術(shù)，受到各種算法模型、系統(tǒng)魯棒性、臨床可行性等的區(qū)別，僅通過一致性評價無法讓多數(shù)臨床醫(yī)生去認(rèn)可和使用此類產(chǎn)品。高證據(jù)水平的臨床預(yù)后研究和 RCT 研究（隨機對照臨床試驗）仍然是讓醫(yī)生去認(rèn)可影像 FFR 臨床價值的必經(jīng)之路。同樣的，由于技術(shù)路徑的不同，某單一技術(shù)的臨床證據(jù)也不能被用于證明其他影像 FFR 產(chǎn)品的臨床價值。因此，每個廠家通過不同技術(shù)實現(xiàn)的影像 FFR 技術(shù)都需要得到高水平臨床證據(jù)才能被臨床所廣泛接受，而這往往是國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司所缺乏的。據(jù)統(tǒng)計，博動醫(yī)學(xué)在臨床證據(jù)積累方面處于全球影像 FFR 類企業(yè)的領(lǐng)先地位。QFR 產(chǎn)品已在全球 20 多個國家完成的 60 多項臨床預(yù)后研究證明，其指導(dǎo)下的 PCI 介入治療可顯著降低患者遠(yuǎn)期不良事件發(fā)生率，節(jié)省醫(yī)療費用。正在進(jìn)行中的由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院發(fā)起的全球首個無創(chuàng) FFR 的 RCT 研究 —FAVOR III China 研究，通過在國內(nèi) 26 家頂級醫(yī)院的真實世界數(shù)據(jù)，將用全球最高證據(jù)水平直接證明 QFR 對患者的臨床獲益和衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)價值。這將極大提升臨床醫(yī)生對于 QFR 產(chǎn)品的認(rèn)可度，從而推動 QFR 技術(shù)進(jìn)入各國的介入指南。QFR 最初的研究成果于 2014 年以原創(chuàng)文章的形式發(fā)表在心血管知名雜志 JACC 介入子刊上，彼時該技術(shù)名為 FFRQCA，也是國際上首創(chuàng)了基于冠脈造影的計算 FFR 技術(shù)，其實相關(guān)研究早已從 2008 年開始。那時的 FFRQCA 技術(shù)仍然需要使用微循環(huán)擴張藥物充盈血管，操作較為復(fù)雜，并且計算時間為 10 分鐘左右。盡管現(xiàn)在看來耗時較長，但相比于當(dāng)時美國 HeartFlow 公司開發(fā)的 FFRCT 技術(shù)則快了不少，當(dāng)時獲取 FFRCT 結(jié)果需要數(shù)個小時。驗證了 FFRQCA 的可行性之后，涂圣賢教授及其團隊著手對其進(jìn)行優(yōu)化迭代。在采用全新的計算模型之下，不再需要藥物輔助，同時 QFR 計算時間再次壓縮。此時，真正的 QFR 成形，也就是第一代 QFR 技術(shù)：采用同一血管的兩幅角度差大于 25 度的造影圖像，通過算法重建整條血管的三維模型，再結(jié)合血流動力學(xué)計算得到整條血管上任意位置的 QFR 值，僅需要 4 分鐘。第一代 QFR 產(chǎn)品于 2018 年獲得中國 NMPA 三類注冊證，也是中國首個批準(zhǔn)的國產(chǎn) FFR 產(chǎn)品。對于 QFR 技術(shù)，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院徐波教授代表 FAVOR II China 研究團隊在 2017 年 TCT 大會上公布了研究結(jié)果，證明 QFR 在對冠脈功能學(xué)狹窄診斷上與 “金標(biāo)準(zhǔn)” FFR 具有高度一致性，診斷準(zhǔn)確度高達(dá)到 92.7%。與冠脈造影診斷方法相比，用 QFR 技術(shù)診斷心肌缺血的準(zhǔn)確度提高了 33%。圖 | QFR 評估系統(tǒng)工作流程（來源：博動醫(yī)學(xué)官網(wǎng)）在新一代 AI-QFR 產(chǎn)品中，加入了 AI 賦能，同時優(yōu)化了更精準(zhǔn)快速的計算模型，僅需 30s 即可通過 1 幅造影圖像完成 2D-QFR 的計算；使用 2 幅體位差＞15° 的造影圖像，不到 1 分鐘也可完成 3D-QFR 計算。此次升級中，“AI 更重要的是提升效率，它并沒有取代傳統(tǒng)的分析方法，而是使血流量估計的計算更智能化，操作起來更簡便，同時提升了效率，但核心還是血流動力學(xué)計算，這部分并不是 AI 完成的。”據(jù)博動醫(yī)學(xué)介紹，新一代 AI-QFR 系統(tǒng)還具有全球獨家的 2D-QFR 技術(shù)和分叉病變評估技術(shù)，這可以使冠脈計算功能學(xué)更廣泛地應(yīng)用在臨床當(dāng)中。談及 QFR 技術(shù)的難點，涂圣賢表示，“其實在于綜合多個交叉學(xué)科的知識，在解決實際具體問題當(dāng)中貫通運用”，并且他強調(diào)，“計算的準(zhǔn)確、快速和操作的方便性同樣重要?！?就像芯片，在尺寸做小的同時兼顧提升系統(tǒng)性能是非常不容易的。除了 QFR 之外，專注于泛血管介入精準(zhǔn)診斷領(lǐng)域的博動醫(yī)學(xué)還有其他產(chǎn)品，包括基于腔內(nèi)影像的血管內(nèi)超聲定量血流分?jǐn)?shù)測量系統(tǒng) UFR、血管腔內(nèi)定量血流分?jǐn)?shù)測量系統(tǒng) OFR，以及基于冠脈 CTA 的冠脈 CTA 定量血流分?jǐn)?shù)測量系統(tǒng) CT-QFR 等。未來，博動醫(yī)學(xué)還會將這一系列技術(shù)延伸應(yīng)用到腦血管、外周血管等泛血管領(lǐng)域，為廣大患者及臨床工作者提供無創(chuàng)、快速、精準(zhǔn)的功能學(xué)評估技術(shù)。據(jù)悉，博動已經(jīng)開始在神經(jīng)介入和外周介入領(lǐng)域進(jìn)行了部分產(chǎn)品拓展和臨床研究，相關(guān)技術(shù)有望很快投入市場。
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