青島大學附屬醫院院長董蒨教授:
讓二維CT變三維立體“數字肝臟”
2020年度青島市科學技術最高獎獲得者、青島大學附屬醫院院長董蒨教授常說,自己還沒有出生的時候就與青大附院結緣了——母親懷孕期間患卵巢腫瘤,得到了青大附院專家們的精心醫治;董蒨的出生地也是青大附院。

“從小聽媽媽講這些故事,選擇從醫是水到渠成的事。”40年來,董蒨一直從事小兒外科的醫療、教學、科研工作,長期堅守在小兒外科醫療工作的前線,并在扎實的臨床與基礎研究前提下,帶領團隊在國內較早開展數字醫學的研究及臨床應用。
從小兒外科領域專家到獲得國家科技進步二等獎的“創客”,董蒨不斷嘗試、創新、突破,從臨床出發推動科研,以科研成果“反哺”臨床,真正做到了將論文寫在祖國大地上。
視頻:青島日報社/觀海新聞記者 耿婷婷 金璐
讓“可視化精準診療”成現實
作為全國知名的小兒肝膽外科專家,董蒨曾經挽救過無數患兒的生命。但有一場手術,卻讓他永生難忘。
那是他50歲生日當天,董蒨被一通緊急電話叫回手術室,一個4歲女孩被汽車從肚子上碾過,肚子因內臟出血而高高隆起。手術臺上,打開患者腹腔的一瞬間,血液因為巨大的壓力直噴天花板。
由于術前常規的CT檢查無法全面展示孩子的傷情,整個手術過程險象環生。 “各種傷口、斷裂層出不窮,才修補了動脈傷,又發現了靜脈傷。以為這次止血了,下一秒血又從不知道什么地方涌了出來……”董蒨回憶,“當時我的冷汗‘唰’地冒了出來,孩子危在旦夕,而我卻不知道還要遇到哪些突發情況。”
手術從晚上9點持續到第二天凌晨,患兒出血達3700毫升,相當于全身的血液“換”了4遍。盡管董蒨憑借過硬的技術和豐富的經驗把孩子救了回來,他卻沒有松一口氣。“我再也不想經歷一次這樣的慌亂,迫切期待有一種方法,能讓我在開腹前就知道患者究竟哪里有問題,又該怎么治。”不久,在董蒨與海信集團董事長周厚健的一次會晤后,一個“可視化精準診療”的解決方案誕生了。
青大附院與海信集團聯合研發的計算機輔助手術系統和外科智能顯示系統都屬于國際首創,可以將近千張原始的二維CT圖像自動轉換成三維圖像,建立虛擬立體的“數字肝臟”,讓醫生在術前就可以“看到”病變與血管、臟器的位置,為確定最佳手術方案“精準導航”。而且,在手術過程中,醫生只需要對著屏幕揮揮手,就能“隔空”操控數字肝臟旋轉,從不同角度觀察臟器情況,判斷手術操作路徑。
2019年,一個同樣4歲的男孩因為被車輛從腹部碾壓送到了醫院。孩子上手術臺前先進了CT室,僅僅15分鐘,“數字肝臟”影像就一覽無余。董蒨在進入手術室之前對斷裂的血管、受損的肝臟進行了360度“全景”觀察,胸有成竹地完成了手術。
如今,這套技術已經在全國120多家醫院得到應用,并于去年被美國科學家購買入駐位于美國芝加哥的世界機器人外科中心,從小兒肝膽外科拓展到其他臟器外科,從孩子到成人,萬余例患者從中受益。相關項目也獲得了2019年度國家科技進步二等獎,這是青島歷史上首個由我市推薦獲得的醫學類國家科技獎,也是我省大外科領域斬獲的首個國家科技獎。
董蒨沒有就此止步,他率團隊進一步打造了國際首創的人類數字肝臟數據庫開放平臺,全方位動態存儲、呈現正常和疾病的數字肝膽胰器官模型,展現正常肝臟血管解剖結構差異以及腫瘤和畸形類疾病內部病變狀態。為了制定更加個性化的診療方案,董蒨還提出了新型肝段分型體系,以豐富的數字模型大數據為復雜的肝臟手術提供更多有價值的參考。
智慧醫療還在抗擊新冠肺炎疫情上發揮了作用。去年疫情期間,董蒨率領團隊與海信集團再度“攜手”,打造了隔離病房的遠程會診系統。通過這個系統,專家不需要進入隔離區就能看病,了解病人所有的情況,甚至可以聽心肺功能,在最大限度地保證會診效果的同時,也保護了醫護人員。
從專業外科醫生的需求出發,董蒨化身“創客”,主持研發了高端醫療設備,極大推進了我市數字醫療產業發展,引領山東省數字醫療邁向新高度。
攻堅“兒童癌癥之王”
為攻克兒童神經母細胞瘤,董蒨也開展過系列創新性研究,還因此獲得過2017年山東省科技進步一等獎,這也是我市臨床醫學領域首次獲得該項殊榮。
兒童神經母細胞瘤被稱為難治多變的“兒童癌癥之王”,60%的患兒發生骨髓轉移是死亡的主要原因。其發病、增殖和轉移機制復雜,目前尚未闡明。
為了解決這個難纏的病魔,董蒨瞄準關鍵問題:腫瘤為什么有這么強的侵襲能力?要搞清楚它的轉移機制,才能為以后的干預用藥奠定基礎。這就要求把腫瘤的細胞系“傳下來”,在此基礎上做腫瘤細胞株并一代一代“傳下去”,這對今后的研究具有重要的意義。
在經歷了多次失敗后,董蒨成功培養出兒童神經母細胞瘤的細胞系,這是國際上首次建立國人神經母細胞瘤細胞系,為神經母細胞瘤的增殖與轉移機制和干預及應用研究提供了支撐,也為抗神經母細胞瘤藥物的研發奠定了基礎。

不斷嘗試、創新、突破,從臨床出發推動科研,以科研成果“反哺”臨床,真正做到了將論文寫在祖國大地上
隨著研究的深入,董蒨發現,腫瘤細胞性質不完全一樣。“對神經母細胞瘤來說,細胞異質性特別明顯,同一腫瘤的不同細胞具有不同特點。”他說。自2005至2015年,董蒨帶領團隊深入進行了神經母細胞瘤增殖與轉移機制和干預及應用的研究,從多個不同角度和不同層次闡明了神經母細胞瘤細胞增殖、侵襲及器官特異性轉移的機制,并探尋了可能的干預方法。
在抗神經母細胞瘤活性藥物的研發方面,董蒨首次證實“2,3-吲哚醌”具有體內外抗神經母細胞瘤活性,進行了抗神經母細胞瘤活性藥物的初步研發;發現神經母細胞瘤增殖、轉移的重要分子靶點,為抗神經母細胞瘤活性分子靶向藥物研發奠定了理論基礎。
把科研做在改善群眾健康的餐桌上
董蒨常說要把論文寫在救治疑難危重患兒的手術臺上,把科研做在改善人民群眾健康的餐桌上。后半句話,源自團隊在進行計算機輔助手術系統和外科智能顯示系統研發過程中產生的“海量豬肝”。
實驗過程中,董蒨帶領團隊對豬肝臟的代謝、肝小葉超微三維結構等進行了深入研究,并于2017年研發了生鮮豬肝祛毒等系列技術,獲得了中國、日本、德國、法國、英國、意大利、西班牙、荷蘭等12個國家的26項發明專利,可以在保證安全無毒的前提下,改善豬肝的口感,提高豬肝的營養成分,從而開發系列祛毒豬肝食品和適用于嬰幼兒、孕產婦、老人、術后人群的豬肝系列營養品。
目前,董蒨團隊與波尼亞集團、萬福集團等達成合作,包括豬肝火腿等在內的多款健康食品已經面世;而將祛毒豬肝做成豬肝顆粒進而制作的營養食品也應運而生,今年年底,就將進駐海信廣場、佳世客等商超進行線下銷售。
董蒨介紹,相關產品的技術研發依托山東省高校數字醫學臨床診療與營養健康示范協同創新中心、青島大學功能健康食品研究院等科研平臺,研發團隊由臨床醫生專家團隊(兒科學)、營養學家團隊、中醫學專家團隊和具有嬰標生產資質的相關企業管理和研發人員組成。
董蒨信心滿滿地表示,再過幾年,他要憑借祛毒豬肝再去沖一把國家科技獎。(青島日報/觀海新聞記者 耿婷婷/文 韓星/圖)
青島日報2021年12月17日3版
責任編輯:岳文燕