首都医科大学宣武医院 王宁教授
神外资讯:首都医科大学宣武医院是新中国神经外科的发源地之一,于1958年由被誉为“中国神经外科奠基人”的赵以成教授创立。神经外科作为医院的王牌科室,去年率先试用了瑞加图公司全力打造的“移动式头颈磁共振成像系统”ACUTA Elfin™小精灵。您作为神经外科危重中心主任,可否介绍一下该设备?
王宁教授:
神外资讯:神经重症是神经外科和危重症的交叉学,对于复杂的神经重症患者的诊断,需要专业、快速和精准的要求。可否谈谈ACUTA Elfin™小精灵在危重中心(ICU)未来的使用前景?
王宁教授:
任何一个诊断设备的使用场景和所负责的病人病例种类是相关的。那么神经重症专业是治疗重症的颅脑损伤,重症的脑血管病,包括蛛网膜下腔出血、脑出血、急性卒中这样的病。同时也治疗一些脑干、颅底、丘脑、高位颈髓(在颅颈交界部位)及功能神外高难度手术的围手术期病人,这是神经重症专业的疾病种类。
这些患者需要高质量影像设备来进行检查,对设备的精确度、快速要求较高。这款小精灵,作为技术革新下的高新和移动的磁共振设备,正贴合现今ICU对这些疾病的要求。移动的磁共振可应用于床旁诊断和ICU中,可减少患者移动来降低不良事件的发生。
若是大型的CT或者磁共振扫描,需把病人从病房移动到CT室或者磁共振室。若医院设备不足,如县医院、地区医院只有一个机房,病人则需长途转运,显然这对ICU患者而言难以移动。当难以移动时,医生往往没有检查的冲动,那么病人需要时就不能得到及时诊断。
同时ICU的很多患者都非常危重,需要持续的生命体征的监护及开展治疗,传统的固定式的车辆设备确实不方便。此外磁共振诊断需要在常规随访中使用,小精灵仪器精密,稳定性高,这一类病人非常需求这样的设备。
所有的ICU和神经外科是移动式影像设备一大应用场景,这些设备包括床旁的X光。如今应用的DR、VR、超声、CT,拍移动胸片已无需到放射科了。
磁共振的床旁应用是革命性的变化。我们医院ICU在国内最早应用床旁CT,如今床旁CT在很多医院已普及,它对急性出血性病变、术后术区血肿的检查非常方便,也获益良多。但也发现对于缺血性的病变、梗死性的病灶、脑干的病灶、微小病灶的诊断方面,CT有弱点。因此我们更希望在这类疾病的病变发展过程中,能够用上磁共振设备,因为磁共振设备对这类病变非常敏感,可更早更准确发现确性的病变。我能预见移动式磁共振设备,肯定会在先进高水平的大型神经外科中心床旁诊断中具有相当的临床价值和学术地位。
神外资讯:大量循证研究显示,对于适合静脉溶栓治疗的脑卒中(俗称中风)患者,如果将其从进入医院到静脉溶栓的时间(DNT)控制在60分钟以内,患者死亡率将下降22%。为此,“移动式头颈磁共振成像系统”ACUTA Elfin™小精灵能否在缩短DNT方面发挥作用?对此分享一下您的观点。
王宁教授:
脑卒中疾病发病率非常高,在国内已成为主要影响死亡的病因,无论从国家层面还是病人个体都应重视。对于脑卒中,移动的磁共振是具有潜在应用前景的影像设备,我用了两个词,潜在和应用前景的设备,一会我要解释。
卒中一旦发病就肯定有危急重的特点,时间就是大脑,就是生命。询证医学证实,卒中发病后,早期的救治一分一秒都不能耽误。DNT的意思是病人到达急诊室进入大门,通过一系列检查,开始静脉输液到进行溶栓的时间,这个时间越短越好。在60分钟到90分钟之内进行治疗,愈后会比用时长的更好,也大大降低了死亡率。
所以病人一旦进入了急诊,急诊医生要在短时间判断病情。如果去做CT,DNT就会延长,如要算上做CT扫描加灌注的时间、路途的时间、医生的判断时间。这种情况下,有的单位有绿色通道或集中化、一体化的急诊,就很容易缩短时间。但是大部分的医院建设,由于资金场地的问题,可能要到CT室去做,那么就会延误。若能在急诊室就应用这款小精灵设备,病人进行初筛后,可立即在急诊进行磁共振扫描,大大节省、缩短DNT时间。
之所以认为是潜在的应用模式,基于需要在临床进行严格的对照实验来证实确定。现在的常规诊疗是用CT加灌注来判断脑梗,若通过大量的临床实验证实小精灵移动磁共振可极大缩短DNT时间,那么应用前景广阔,甚至能改变治疗模式。
神外资讯:2020年,FDA批准了全球首款移动式核磁共振成像设备,即由医疗技术公司 Hyperfine 打造的“便携式护理点 MRI 系统”。现如今,随着技术的更迭,由瑞加图公司全力打造的“移动式头颈磁共振成像系统”ACUTA Elfin™小精灵已于2022年3月获批上市使用。您作为从事神经重症监护一线临床工作二十年的资深医生,可否介绍一下这两款机器的区别?
王宁教授:
作为一个临床医生,我不仅关注国产设备,也关注世界上最先进设备的发明和应用。2020年美国FDA批准了Hyperfine一款移动的磁共振,实际上不仅对我,对全球的临床医生而言都相当震撼,它非常小巧,且造价不高,所以对人的冲击很大。应该说它是全球首款,当然国产的可能慢了一些,所以这款设备在国际上引起强烈反响,目前也有很多的临床研究,逐步有文章发表,特别是在新冠肺炎之后脑的损伤治疗方面。
这款设备是很好的设备,但我们比较了一下瑞加图公司的这款小精灵,我们不仅具有完全自主的知识产权,且它专门做头颈部患者的快速诊断,具备快速弥散成像、血管成像的功能:(1)它的图像质量远远优于美国 Hyperfine产品。(2)美国的产品只能做头部扫描,但国产的这款产品能够做头颈部的快速诊断。(3)它扫描的序列更少,而我们可以做的序列比它要更多一些。(4)成像的速度Hyperfine比较慢,它把图像进行后处理。我们这款比它更快,可实时得到图像。
这两者都是非常好的设备。但是从各项性能来看,除了体积重量可能比Hyperfine略大之外,瑞加图小精灵的图像质量、真正的价值、应用的场景都应该是优于Hyperfine。
神外资讯:动脉瘤性蛛网膜下腔出血的脑损伤更应该关注早期管理还是晚期管理?“ACUTA Elfin™小精灵”在早期管理中的跟踪、检测方面所起的作用是什么?
王宁教授:
动脉瘤性蛛网膜下腔出血是神经重症的重要疾病,它是脑的动脉瘤破裂造成出血。治疗上首先把动脉瘤进行夹闭或栓塞,不让它再出血。而出血造成的损伤,一般都需要长时间在ICU治疗。出血之后造成的破坏,分早期的损伤和晚期的损伤,诊断治疗的方向不一样。
早期的损伤主要指颅内的高压,血管的闭塞,缺血性的改变。后期随着时间推移,脑水肿的消退,可能有血管痉挛,包括缺血性的病变,治疗上不一样。若仅是出血,早期做CT可看到出血部位出血量,但是对缺血和微小的损伤,CT的诊断远远不够。
所以早期的脑水肿和缺血性的改变,特别是血管痉挛的时,移动式磁共振会发挥重要作用,因其便捷、也可移动。
对重症病人来说病情随时处于发生发展变化中,需要反复扫描,若只有一个CT室或磁共振,需把病人往返地推,一天推一次或两次,不能实时得到病情诊断和监测。所以今后对下腔出血的缺血和血管痉挛方面,移动式磁共振(小精灵)会发挥巨大作用,有助于医生诊疗病人早期损伤和晚期以血管痉挛为代表的缺血,临床价值极大。
神外资讯:相较于新型的移动式磁共振设备,目前临床常用的大型磁共振设备就没价值了吗?
王宁教授:
好,这个问题是临床医生,包括影像科医生所关心的,我作为临床医生应该有些发言权。现在临床已用到7T的大型高场强磁共振,应用前景肯定会越来越广阔,具有不可替代的诊断和研究价值,这毫无疑问。
但是这一款小精灵完全不是与这些设备进行竞争的,不是互相的替代关系,它是大型的高场强磁共振不能进行或者不方便完成扫描部分患者而需要的一个临床设备,它的应用其实就是大型高场强磁共振的补充和完善,它是整个大市场里填补大型的磁共振不能完成的任务的工具,它不是互相替代的关系。
首先大型的设备包括CT设备,操作的流程非常复杂,且大型的磁共振设备需要专业的操作人员,需要不断维护,需要护士、放射医生协作,同时不可能提供24小时的医疗服务。能够提供服务的,卒中单元有的可以,但是这样的单位很少。
其次操作方面,有严格的患者和环境需求。这种大型设备都要在专门做好磁屏蔽防护的病室进行,必须保持静止的平静呼吸,患者扫描的时间也较长。另外大型的磁共振设备无法移动,需要将患者运送到放射科,之前已提到,这样会增加风险。
而这款小精灵恰恰在任何一个病房里都可以进行扫描,对环境的要求很低。所以这款设备是大型设备的补充,而不是完全替代。同时临床通常只需求几个常用序列,不需要特别复杂的序列来完成扫描,临床应用已足够。
神外资讯:移动式MRI的获批无疑是医疗装备方面的一次重大突破,甚至对于医学影像行业而言,也是一次里程碑式的产品。对于可移动式的磁共振成像设备的未来趋势和发展前景,能谈谈您的看法吗?
王宁教授:
关于它未来的前景和发展方向,首先看看今天的移动医疗床旁监测设备包括诊疗设备,如超声、X光,在几十年前是很难想象的。但总体而言这些设备体积都很小,技术上容易实现。
随着科技发展,CT、磁共振这些大型的设备,其床旁设备的应用,肯定具有颠覆性的变革意义。未来10年医学影像诊断设备的小型化、监测早期疾病(肿瘤的监测上,若早期能发现结局是不同的)、远程医疗是医疗影像行业的三大趋势。
小型化和便携化这一趋势正将传统庞大设备瓦解,如超声、CT、磁共振影像设备打破放射科、影像科的围墙,成为智能的床旁诊断设备。现在ICU床旁的超声已不需要到超声科去做,这个影像的设备CT都是我们在做,所以我想这是今后的大趋势。
当然也有的医生担心这些床旁使用的影像设备是否会影响到影像科的发展,我作为一个临床医生认为完全不用担心这些问题:
(1)小型化的设备不可能替代大型的常规的医疗设备。大型设备有它的优势,目前的床旁超声、CT、磁共振的性能和操作都是普通医生来设计和应用,本身的性能有限。
(2)临床医生使用床旁设备的目的不是要替代影像医生的诊断,实际是为了快速和便捷诊断或定性诊断。如超声到底有没有胸腔积液,心脏有没有收缩力、心衰,能做出定性判断就够了。
(3)精确的测量还是需要专业的医生,床旁设备的影像为了解决急重的临时处理,真正的判断仍需依赖专业影像科医生、专家来解读图像来获得报告,这是常规。
急诊、重症包括重复性的扫描,需要不断观察变化在床旁完成起始的诊断。这减轻了影像科的劳动强度和医疗风险,病人随时变化,及时处理可减轻劳动强度,避免检查不及时的风险。所以我相信这些床旁设备的应用,未来也是影像科所乐见的。在全球新冠疫情中,移动设备和影像发挥了不小作用,包括以后群体性事件、大型自然灾害如地震,很可能抵近这类移动设备。
所以移动式设备的变革是渐进的,会逐渐为临床医生包括病人所接受,绝对不会影响到临床。随着时间的推移、临床医生对设备的应用,可逐渐解决心头疑惑。
神外资讯:科技部“十二五”科技支撑计划项目之一的“急性缺血性脑卒中质量改进项目—MOST项目”正式启动,主要目标就是在更短的时间内让更多的患者接受溶栓治疗,全国众多医院加入了该项目。首都医科大学宣武医院首先试用的“ACUTA Elfin™小精灵”? 这对脑卒中诊疗工作质量提高起到了什么作用?
王宁教授:
首都医科大学宣武医院是高级卒中中心,而且这款产品也首先在宣武试用,起到非常重要的示范作用。
无论是卒中或者其他疾病,从病人的心理或者治疗的需求考虑,我们希望检验、超声甚至收费,一切都围着病人转,是病人不动,设备在动。
(1)从卒中的角度而言,病人来到急诊室,影像设备非常近,可避免转运,从而在黄金时间窗内获得治疗,得到了很好的诊断效能。
(2)患者的满意度更高。医生在急诊遇到卒中,即使医生护士推着车子走了几个楼道去检查,那么患者满意度也不高。小精灵既避免了转运,节省的时间又会救治更多的患者,同时治疗效果也会改变,获得更好诊断。
(3)这款设备扫描非常直观,扫描完后可马上看到图像,有经验的医生可以解读,当然若是晚上急诊,第二天有些医生可以帮助我们判断,能够提高效率,解放人手。且设备本身的扫描序列5~6个,加上各种套餐的应用,基本上能在10分钟左右都能完成,提高了科室的救助效率。
(4)术后溶栓可得到及时复查,既方便了医生,又令患者满意,同时疗效更好,这是医生和患者所共同追求的。今后若能普及应用,经验更多,一定会起到很好的示范作用。
中国人民解放军南部战区总医院 王伟民教授
神外资讯:目前移动的MRI已经进入到临床使用中,想请您就移动医疗影像设备的研发和应用受到临床医生瞩目的原因及当前小型化便利化MRI设备研发现状为我们解答一下。另外想请问,您觉得“小精灵”的成功研制、快速进入国内医疗市场的意义在哪里?
王伟民教授:
磁共振(MRI)从上世纪80年代进入临床以来,就受到了临床医生的广泛欢迎,这项技术的关键点在于软组织的成像,尤其适用于脑中枢神经系统、关节以及除了持续运动的肺、心脏以外的实质性器官。MRI技术对结构组织精细的观察是其受到临床医生欢迎的原因,也因此成为了目前临床中不可或缺的诊断手段,但现阶段的MRI技术存在一个较大的问题——MRI的检查仪器体积巨大。大型的设备对提高检查精准度的帮助固然是正向的,但从低成本、及时性和便利性角度而言,这些大型设备仍在须努力阶段。
根据临床的反馈,从2020年开始,国内外就有学者开始聚焦这一难题。同年,美国的Hyperfine公司推出了一款小型便携式磁共振,此后在Medline中检索主题词Portable MRI,会发现相关文章量在逐年递增,仅在颅脑方面,就已经从去年的四十多篇迅速增长到今年的两三百篇。Portable MRI作为一种便携式的医疗设备,发展至今已经成为解决临床上便利性和及时性的一大趋势,也因此这方面的关注度居高不下。
现在不仅仅是颅脑,头、颈、关节、乳腺和小儿方面都在关注着Portable MRI,尤其是关于新生儿出生之后能不能进行早期的中枢神经系统发育情况筛查,都在临床试验阶段。这是一项技术突破,既然低场强MRI也能看到相对较高质量的图像以满足临床需求,那么临床医生,尤其是颅脑外科和脊柱外科的医生,就会联想到当前要解决的主要问题:急危重症患者及时、普遍的MRI检查。小精灵从2019年开始研发,这也预示着我国正在进入大型医疗设备自主研发规模生产的快车道。
神外资讯:相比目前医院中普遍使用的固定高场强MRI,这种移动低场强MRI设备具备哪些特点和优势?能给医生和患者带来哪些获益?
王伟民教授:
首先,移动低场强MRI设备在检查条件和磁场要求上都低于固定高场强MRI设备,前者不受周围环境限制,可以实现在急危重环境下运作。在临床上,患者的病情进展决定了临床需求。从物理学而言,MRI的场强越高,信噪比就越高、分辨率越强,最终成像也越清晰,这是不争的事实,高场强MRI的精准性也是其一直受到临床青睐和认可的原因。如果在设备同等大型的情况下,低场强MRI是没有任何优势的,就如同一台照相机,镜头越大、进光量越大,拍摄清晰度也会越高。但是,由于高场强、超导、高电压和设备大型化等原因,高场强MRI需要专业的场地,这也造就了其高昂的制造成本和使用成本,同时也无法做到小型化。
低场强MRI恰巧与之相反,在解决了临床急危重症常用成像质量的基础上,结合现代制造技术和电子信息技术等,实现在各种医疗环境下使用的快捷化、便利化和信息化,使急危重患者快速得到精准影像学诊断。如果仍用相机作比喻,高场强MRI就是单反相机,但现在的技术已经达到用手机就可以进行随手拍的程度,这是过去所不能想象的,那么低场强MRI也是这个原理。对于做一般检查的门诊患者或者病房内病情稳定的患者,完全可以选择大型高场强MRI;而对于急性卒中、头颈外伤与术后、神经急症,甚至需要呼吸机维持的ICU重症患者,大型高场强MRI不再适用,这也是研发移动低场强MRI的原因之一。
其次,大多数医院的传统MRI检查都是需要预约排队等待的,一些大型医院针对术后的患者可能会有术中MRI,但是术中MRI的造价更高于普通大型MRI,又增加了医疗本身的成本。采用移动小型便携式MRI,可以直接在病房、ICU,甚至是手术室里进行检查。这既减轻了家属的负担又节约医护人员的劳动力,家属不再需要推着病床转运,医护人员也不需要为了保驾护航而来回奔走。医生也可以更快速、及时地看到结果,省下更多的时间用于患者的治疗,以上这些都是小型移动MRI为临床、为患者带来的获益。
神外资讯:您是研发小精灵的主要医学专家之一,能介绍一下该设备在临床使用性能设计上是出于怎样的考虑?
王伟民教授:
第一方面,也是前面介绍中提到的,小精灵的使用对象和目标就是解决临床上急危重患者在MRI检查中遇到的难题。这一点其实跟大型MRI是不存在竞争的,这是对整个MRI诊断的一个补充。针对此目标,第一个需要考虑的问题就是影像的质量和序列一定要满足临床急危重症的需求,比如说MRI检查中,除了T1、T2最基本的常规扫描,还要有FLAIR和DWI的序列,这两个序列对于诊断卒中和早期颅脑急性损伤病灶都是非常重要的。这里附带提一点,我们研发的小精灵的序列要比美国的小型便携式MRI完善得多,当然还是有一些序列处于待完善状态,需要进一步研发,但是目前这些序列已足够满足临床急危重症患者的需求。第二个考虑的就是检查环境的干扰,大型MRI设备的整个检查室都处于高磁场,这种情况下是全身不能携带任何东西的,而对于低场强MRI,患者本身的磁场如植入起搏器,对其产生的影响很小。在测试阶段,曾有实验人员将手机放在口袋里进行MRI检查,结果发现对影像没有产生任何干扰。在ICU和手术室中,常规会有大量的电子仪器设备支撑着患者的生命,这时就需要MRI设备能经得起这些干扰的影响。所以研究者作出了这方面的设计,比方说使用屏蔽罩或屏蔽网来屏蔽外界磁场,自身磁场越干净,获得的敏感性就越高,这也得到了工程技术人员的实践。
第二个方面是关于临床应用中的操控,大型MRI设备通常由专业影像科医生来操控,但小型移动MRI投放于临床,往往是跟着临床医生和科室走的,因此需要更简捷的操控界面,就好比任何一个人都会使用手机拍照,但专业相机往往需要专业人员来使用。基于这方面的考量,我们尽量简化了操作,后续可以随着临床上的实际使用情况再进行不断充实、完成一键式设计——针对某一种疾病,比如卒中,届时只需点击“卒中”,所有相关的序列都会完成一键扫描。
第三方面是基于对患者的安全考虑,为了免受磁场的影响,患者会在一个相对屏蔽的环境下进行检查,相当于是一个非常狭小的隔离间,而使用移动MRI设备的往往又是一些急危重症患者,对患者生命体征的监护就尤为重要。因此,我们设计了一些必要的视频影像观察窗,还有一些通道,用于监护仪导联线、呼吸机管路和静脉通路等的顺利维持。
第四方面从移动MRI设备的信息化、自动化、无纸化和远程化出发,在进行临床检查时,检查结果等相关信息可以通过设备自带的WiFi蓝牙,直接传输到检查医生或指定医生的手机上,这样医生在任何情况下都可以实时接收到患者的检查信息,甚至可以进行投屏,达到一个无纸化效果。与此同时,从未来的角度考虑,通过5g网络以及与医院HIS系统的对接,还可以用于远程会诊和远程跟踪。总而言之,在尽可能满足临床需求的基础上,简化操作、保障患者安全,最终与未来接轨的智能化功能,都是在研发过程中需要考虑的。
神外资讯:为什么MRI前移会受到神经内外科医生、急诊卒中救治医生的欢迎?
王伟民教授:
我与急诊卒中救治医生和神经外科医生就刚才提到的设备的性能和拍摄的影像等方面进行过沟通,从他们的客观反应看来,都是非常希望能尽早试用或使用这个设备。在此之前,还要先谈到一点,就是我们国家目前对于自主研发医疗设备正持有超高度重视,最近几年也都作为一种政策在引导企业进行这方面的研究。目前国内几乎所有的大型医疗设备均来自于进口,国内自主研发的医疗设备,本身造价就会远低于进口的,这对于全国人民而言都是很大的实惠。基于国家层面对先进技术的认可,设备研发完成后也得到了国家很大程度的支持,在很短时间内完成了注册并进入市场。
再回到卒中的问题上来谈,为什么CT作为卒中检查的金标准,但急诊卒中救治医生还是对MRI持非常欢迎的态度?这又要回到大型设备上来讲,很少有医院将MRI作为卒中的第一诊断,其中一个原因就是MRI的检查时间长且大型MRI设备通常在门诊,鲜少出现在急诊,所以一般急诊诊断是得不到MRI检查支撑的。CT检查的扫描时间短且能兼顾一些其他急症,因此国家在制定卒中的专家共识和指南时将CT作为卒中诊断的金标准,目前国外也是如此。但CT存在一个最大的问题就是分辨率低,可用于观察颅内出血情况,但由于成像原理的不同,CT对于早期缺血症状的发现较晚,一般在4~6个小时之后,大多是6个小时之后才能逐渐显示水肿坏死区。而卒中的最佳救治时间往往是在4个小时以内,这时在诊断上就出现了一个矛盾的不确诊性,那该如何治疗?患者表现出卒中症状,但通过CT来看并不是脑出血,那就意味着是脑梗塞,是缺血性的。这时再进行缺血性检查,如果CT发现了低密度的缺血灶,那患者就已经失去治疗的机会和时间了;如果没有发现,也许还有机会,但还要看具体发病时间。但MRI不同的是,在缺血十几分钟内就可以通过灌注成像发现病灶,这就是MRI前移受到广泛欢迎的其中一个原因。
目前国外有研究者做了一组临床研究发现,如果早期扩散加权成像(DWI)和FLAIR成像不匹配即DWI(+)且FLAIR(-),就可以对患者进行治疗,因为FLAIR出现阳性的时间跟CT相当。这一研究结果的意义在于,很多卒中患者在睡眠中发病,临床称之为醒后卒中,这类患者往往会被认定为已经超过溶栓治疗的时间,即使通过询问病史作出大概的推测,也是非常不准确的。但是如果发现DWI和FLAIR不匹配,那就意味着这个患者是可以进行早期溶栓治疗的。醒后卒中占临床的比例较高,尤其是老年人,如果这类患者能得到及时的救治,这是非常具有临床意义的。如果MRI能够前移到急诊科,未来下一代产品再前移到救护车上,就可以形成一个真正的带有MRI的卒中移动单元,届时整个卒中的治疗模式可能都会改变,这就是我个人的一些看法。
专家介绍
王宁 教授
首都医科大学宣武医院神经外科主任医师,副教授,医学博士 首都医科大学宣武医院神经外科ICU主任 中国医师协会神经外科分会神经重症专家委员会副主任委员 中国卒中学会重症脑血管病分会副主任委员 北京医学会神经外科分会神经危重症学组组长 中国研究型医院学会神经外科分会神经重症学组副组长 国家卫健委能力建设和继续教育神经外科神经重症专家委员会主任委员
王伟民 教授
中国人民解放军南部战区总医院
教授,医学博士,博士后,神经外科主任医师
原中国人民解放军广州总医院神经医学专科医院院长兼神经外科主任
原中央军委及广东省委保健专家
获国务院政府特殊津贴
中国抗癌协会胶质瘤专业委员会名誉主任委员
中国医师协会脑胶质瘤专业委员会副主任委员
《中国微侵袭神经外科杂志》主编
获国家科技进步二等奖1项,军队与省部级科技进步二等奖5项