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圖為葉青在介紹PET—CT動(dòng)態(tài)成像原理。
本報(bào)記者 黃曉慧攝 |
“信噪比還是法成差一點(diǎn)，得調(diào)整一下參數(shù)。為精”算法研發(fā)負(fù)責(zé)人葉青緊盯著剛跑出來的準(zhǔn)醫(yī)重建圖像，眉頭微蹙。標(biāo)配
上海聯(lián)影醫(yī)療高級(jí)應(yīng)用算法部，讓中屏幕上跳動(dòng)著正電子發(fā)射斷層成像（PET）數(shù)據(jù)流，國算葉青正試圖從海量噪聲中算出更清晰的法成病灶軌跡。
1993年出生的為精葉青，是準(zhǔn)醫(yī)部門的技術(shù)骨干。她專攻參數(shù)成像重建、標(biāo)配動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)校正等關(guān)鍵技術(shù)，讓中用一行行代碼，國算給國產(chǎn)高端醫(yī)療器械裝上“最強(qiáng)大腦”，法成不僅“看得見”，更“看得準(zhǔn)、看得懂”。
與分子成像結(jié)緣，始于在清華大學(xué)工程物理系攻讀核醫(yī)學(xué)方向研究生。彼時(shí)，高端醫(yī)療掃描成像設(shè)備大多依賴進(jìn)口，國際上一些最新的分子成像技術(shù)也亟待落地轉(zhuǎn)化。“以PET為例，當(dāng)時(shí)大部分掃描成像都是靜態(tài)的，患者注射顯影劑，要等1個(gè)小時(shí)左右，等顯影劑‘跑遍’全身后，才開始分段掃描，再合成影像。”葉青說，“醫(yī)生看到的是一張張靜態(tài)的片子，不是實(shí)時(shí)成像的動(dòng)態(tài)過程。”
2017年，全球首臺(tái)全景動(dòng)態(tài)掃描PET—CT“探索者”亮相中國國際醫(yī)療器械博覽會(huì)。近2米軸向視野，一個(gè)床位完成從頭到腳全身掃描，將傳統(tǒng)20分鐘掃描時(shí)間縮短至30秒顯像。“太驚艷了！”葉青說，“一些老牌國際醫(yī)療器械企業(yè)當(dāng)時(shí)認(rèn)為長軸向PET研發(fā)難度太大，即便做出來也會(huì)因?yàn)閮r(jià)格高昂沒有市場。但中國團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持攻關(guān)，把設(shè)備做出來了，而且拿下國際訂單，足以說明我們的自主創(chuàng)新能力和定力。”
2020年，博士畢業(yè)的葉青加入聯(lián)影，參與研制更先進(jìn)的PET設(shè)備，難題隨即擺在面前：
傳統(tǒng)PET軸向視野僅20—30厘米，而“探索者”實(shí)現(xiàn)了近2米全身覆蓋，靈敏度提升40倍。這帶來了前所未有的數(shù)據(jù)洪流，傳統(tǒng)迭代重建算法算得慢、噪聲大，難以滿足臨床實(shí)時(shí)性需求。“數(shù)據(jù)量是以前的幾十倍，要求掃描時(shí)，患者平躺著盡可能不要?jiǎng)樱B大口喘氣都不行，否則出來的圖像就會(huì)失準(zhǔn)。”葉青說，“但這很難做到，對(duì)患者來說也不夠友好，算法工程師要做的就是校正這些圖像。”
那段時(shí)間，葉青和團(tuán)隊(duì)天天泡在數(shù)據(jù)里，嘗試了十幾種組織分割和配準(zhǔn)模型。傳統(tǒng)算法獲取的是PET掃描時(shí)間內(nèi)，放射性藥物在患者體內(nèi)代謝速度的累積數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)建構(gòu)圖像，具有一定延后效應(yīng)；葉青則創(chuàng)新性地在圖像建構(gòu)過程中，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取放射性藥物的代謝速度數(shù)據(jù)。“就像拼拼圖，一邊拼圖一邊尋找匹配的下一塊，而不是等全部圖片都出來了再去拼。這樣的動(dòng)態(tài)算法能兼顧圖像的清晰度和放射性藥物的安全使用劑量。”
經(jīng)過數(shù)月攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出超清重建算法，圖像信噪比大幅提升。當(dāng)首張全身動(dòng)態(tài)代謝電影在屏幕上清晰呈現(xiàn)時(shí)，葉青長舒一口氣：“算法工程師的價(jià)值，就是讓物理探測器采集的每一個(gè)光子，都不被浪費(fèi)。”
入職聯(lián)影醫(yī)療5年多來，葉青與專業(yè)醫(yī)生一起“讀過”無數(shù)的片子，每次看到被病魔“侵犯”的身體影像，她都會(huì)心疼。
“我們眼前從來不是冰冷的數(shù)據(jù)，而是一個(gè)個(gè)忍受病痛折磨的人，希望能研制出更精準(zhǔn)、更先進(jìn)的設(shè)備，幫患者們更快發(fā)現(xiàn)微小病灶、更準(zhǔn)確地區(qū)分腫瘤良惡性。”葉青說。
如今，葉青參與研制的PET設(shè)備成為醫(yī)學(xué)界的主流機(jī)型，除了應(yīng)用于國內(nèi)三甲醫(yī)院，還進(jìn)入了過去被外國企業(yè)壟斷的歐美市場。她還受邀在國際頂級(jí)學(xué)會(huì)上做學(xué)術(shù)報(bào)告，分享PET研發(fā)心得。
談及未來，葉青的目光投向了分子影像診斷與靶向治療一體化。
“腫瘤治療最好能實(shí)現(xiàn)診療一體化，在掃描的同時(shí)也能做放療方案規(guī)劃和放療效果監(jiān)測，減少患者被放射性設(shè)備掃描的次數(shù)。新一代分子影像設(shè)備不僅要‘看得準(zhǔn)’，更要‘治得準(zhǔn)’。”在葉青看來，為高端醫(yī)療器械做“柔性大腦”，是將冰冷的探測器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有溫度的臨床洞察。“我們這代人，有幸站在國產(chǎn)高端醫(yī)療器械崛起的風(fēng)口。我的夢(mèng)想很簡單，讓中國醫(yī)生用上世界領(lǐng)先的智能診斷工具，讓‘中國算法’成為精準(zhǔn)醫(yī)療的標(biāo)配。”
在上海嘉定“聯(lián)影小鎮(zhèn)”，高端醫(yī)療裝備生產(chǎn)研發(fā)基地二期正拔地而起，在這片創(chuàng)新熱土上，無數(shù)像葉青一樣的年輕人，正執(zhí)筆描繪我國高端醫(yī)療器械自主創(chuàng)新的藍(lán)圖。
《人民日?qǐng)?bào)》（2026年05月04日02版）
“讓‘中國算法’成為精準(zhǔn)醫(yī)療的標(biāo)配”相關(guān)推薦