北京医院 三级甲等 公立医院

2021年9月25日，2020年度北京市科学技术奖在2021中关村论坛上正式揭晓。由北京医院放射科主任陈敏带领，李春媚、陈海波、苏闻、王蕊、龚涛、罗晓捷、李淑华、娄宝辉、张晨为主要完成人的团队，以分子水平的磁共振成像对中枢神经系统常见疾病的精准诊断和评估的研究，荣获北京市科学技术奖自然科学奖二等奖。

“酰胺质子转移（APT）成像技术的研究对于帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）这类老年性常见疾病的早发现、诊治和预防具有重要的意义，未来我们将会在此项研究的基础上开展其他研究。”北京医院放射科副主任李春媚作为此项研究的第二主要完成人，在受访中对记者说。

酰胺质子转移（APT）成像技术对帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）的早期诊断治疗具有重大意义

酰胺质子转移（APT）成像是最先发展起来的化学交换饱和转移成像技术之一，它可以利用来检测组织中内源性的游离蛋白分子及它们的交换特性，此项技术由约翰霍普金斯大学的JinyuanZhou教授发现且命名，是首个利用内源性物质并成功应用于临床研究的分子影像技术。项目组成员北京医院放射科副主任李春媚教授在受访中提到，2011年，他们在文献阅读中注意到了此项技术，并产生了浓厚的兴趣，在之后的国际交流活动以及影像年会中，经过与JinyuanZhou教授的深入交流，陈敏教授及其团队认为这项技术在行业内颇有前景。在当时，酰胺质子转移（APT）成像技术主要应用于脑卒中和脑肿瘤评估。陈敏主任在与JinyuanZhou教授交流过程中认为酰胺质子转移（APT）成像技术可以适当扩大应用领域。结合北京医院的老年医学特色和专长，放射科与神经内科有在帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）的合作基础，除了脑肿瘤和脑卒中之外，陈敏教授希望将此技术应用到这两类疾病的诊断和评估上，这个想法也得到了JinyuanZhou教授的认同。基于这个技术的经典应用领域，项目组还成功申请了一个国家自然科学基金国际交流合作项目，由陈敏主任和JinyuanZhou教授联合主持，应用于脑卒中。后续还成功申请了多个国家自然科学基金项目和北京市自然科学基金项目，着眼于帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）的研究。

酰胺质子转移（APT）成像技术的研究对于帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）这类老年常见神经退行性疾病的早发现、诊治和预防具有重要的意义。李春媚教授谈到，由于帕金森病（PD）和阿尔茨海默病（AD）的早期诊断比较困难，常规磁共振成像缺乏特异性，主要依靠临床症状和量表评分对患者进行临床诊断，相对来讲比较主观，缺乏客观的数据支持，经常要等到症状比较明显的时候才能作出准确的临床诊断，这样就很难做到早期诊断和评估。而借助酰胺质子转移（APT）成像技术，就能够从影像上得到一些定量的测量，比如某个APT数值超过多少或低于多少就可以诊断为帕金森病（PD）或者阿尔茨海默病（AD），能够为临床的诊断提供客观数值和新的检查手段。

九年磨一剑执着求索屡克难关

项目研究从2011年开始进行，到2020年结题，历时九年的时间，在这九年攻坚克难的过程中，课题组团队之间跨学科的交流与合作进展的相对顺利，但同样也面临着一些个难题。李春媚教授讲到，他们面临一个很大的问题就是序列的优化问题。酰胺质子转移（APT）成像技术最初只是应用在脑卒中和脑肿瘤方面，主要针对脑实质靠上层面进行评估，而将此项技术应用到帕金森病（PD）或者阿尔茨海默病（AD）的时候，需要对脑实质相对靠下的位置进行评估，扫描位置靠下，对序列优化和相关技术的要求会更高，而且由于该项目历时时间比较长，设备更新换代及扫描参数设置变化，对项目组成员们也提出新的挑战。项目组在JinyuanZhou教授支持及帮助下，多次不断地优化、调整参数、控制伪影，克服技术应用过程的难题，达到了很好的成像效果。另一个难题就是样本收集的问题。出于数据安全的考虑，数据基本都是本院的单中心数据，由于磁共振扫描需要较长的时间，这就导致项目组收集急性或者超急性期脑卒中数据存在风险，在神经内科团队专业评估及全程安全护航下，项目才得以顺利开展，而突如其来的疫情，导致患者数量减少，对患者数据的收集有很大的影响，在神经内科陈海波教授提议下，项目组转换思路，将数据的收集扩展到了亚急性和慢性的患者范围，对不同时期（超急性期、急性期、亚急性早期、亚急性晚期、慢性期）的酰胺质子转移（APT）成像进行了比较，保证了足够的样本数据进行研究。

2018年，陈敏主任与约翰斯霍普金斯大学JinyuanZhou教授联合主办了第七届化学交换饱和转移成像国际专题研讨会（The7thInternationalWorkshoponCESTImaging），并得到了国际医学磁共振学会（ISMRM）的认证，这是该会议第一次在亚洲举行，陈敏教授团队为此也做了大量的功课和准备。这次会议的举办对于课题组来讲是个很难得的机会，全球化学交换饱和成像方面的专家齐聚北京参与会议。会议上，项目组在听取了专家们的讲座和面对面的交流后，对其他的化学饱和成像技术也有了一定的了解和认识。

未来在研究技术和应用领域会有更多尝试

酰胺质子转移（APT）成像技术是化学交换饱和成像技术其中的一个分支，这个会议的成功召开不仅是对APT技术研究起到了推动的作用，更是打开了CEST新世界的大门。李春媚教授提到，虽然CEST技术种类繁多，但是相当一部分的化学交换饱和成像对磁场强度的要求比较高，需要在7T以上，目前我们的临床设备还达不到这个标准，而酰胺质子转移（APT）成像技术在3T上就可以实现，这也是我们选择对其进行研究的主要原因之一。未来在样本数量和技术水平都允许的条件下，课题组也可以将其他的化学交换饱和成像技术在7T上进行研究，也会尝试其他化学交换饱和成像技术，运用在其他疾病如心脏、外周动脉疾病的诊断上。还可以根据临床的一些数据像年龄、性别还有相关的影像数据，将这些信息整合在一起，最终产生一个模型，对帕金森病（PD）或者阿尔茨海默病（AD）的患病概率或者未来要发展成帕金森病（PD）或者阿尔茨海默病（AD）的概率进行预测。课题组也与浙江大学教授进行了紧密的合作，致力于开发和应用3D成像技术，实现从单层到多层的数据采集，让成像效率进一步提高。这些都是在2D酰胺质子转移（APT）成像技术研究的基础上展开的，这将是一个很有前景的研究领域。

陈敏教授团队在国际上首次将酰胺质子转移（APT）成像技术应用到多种神经系统疾病，包括帕金森病、阿尔茨海默病及脑卒中患者的诊断和评估。此项技术研究在国际磁共振年会、北美放射年会、欧洲放射年会等国际论坛以及国内会等作报告十余次，也向国内外同行展示了中国学者在酰胺质子转移磁共振成像领域的成绩。酰胺质子转移成像结合弥散张量成像（DTI）及脑功能磁共振成像，为疾病的成像研究提供了一个新的方向，它的可行性得到证实且在临床进行了一定的应用推广，提高了疾病诊断和评估的准确性，有助于实现早诊早治，延缓疾病进程，减轻患者的痛苦，对于患者本人、家庭和社会都是一大福音。

撰稿：宣传处李楠

摄影：宣传处张靓

审校：陈敏李春媚

主编：李晶监制：李赵城

编辑制作：宣传处李楠