基于OCT影像的QFR技术(OFR)最新临床验证结果将在CIT2019大会“最新揭晓临床试验和首次公布研究”版块发布。

在大会召开前夕，CIT前瞻报道带您走近QFR的技术发明人——上海交通大学涂圣贤教授，请他畅谈自己进行医疗技术创新的心路历程。

开启冠脉无创功能学精准评估的新篇章

有一首歌曲，名叫“雾里看花”。

歌中写道，

借我借我一双慧眼吧，

让我把这纷扰看得清清楚楚，

明明白白真真切切……

在冠状动脉病变的诊断中，由于罪犯血管的情况特殊及传统诊断方法的局限，在很多的情况下，医生们也有一种“雾里看花”的感觉。

为了能够更加精准地评估病变血管的情况，很多专家都在进行着不懈的努力，上海交通大学涂圣贤教授就是其中之一。

上海交通大学 涂圣贤教授

2018年7月18日，国家药监局官网发布新闻，创新医疗器械QFR（定量血流分数测量系统）获批三类医疗器械注册证。QFR成为首个获得CFDA认证的无导丝FFR系统，开启了冠脉无创功能学精准评估的新篇章。

而了解这一技术的专家们不会忘记，正是在2016年的CIT大会上，中国医学科学院阜外医院在介入手术过程中向全球首次展示了使用QFR技术指导介入治疗的病例，并获得在场国内外专家的高度评价。

医工交叉研究要解决临床问题

“我印象最深刻的是第一学期寒假回到家里，早上起来我习惯性地按照军校的要求把被子叠得工工整整，父母看到后会心地笑了，我忽然间感到一种从未体验过的简单的幸福。”

涂圣贤教授在母校毕业典礼上作为校友代表发言

2017年，在南方医科大学的毕业典礼上，涂圣贤作为校友代表发言时，用这样一个质朴的例子告诉了大家母校带给自己的影响。

说起为什么选择了南方医科大学（入学时为第一军医大学）的生物医学工程专业，涂圣贤认为完全是一种缘分。他说，当年高考时自己对这个专业完全没有认知，填报志愿时除此以外报的都是数学专业，但录取时就被这唯一一个“生物医学工程”选中了。

2005年，在获得南方医科大学生物医学工程系学士学位后，他又考取了上海交通大学陈亚珠院士的硕士研究生，并在毕业后到荷兰莱顿大学医学中心放射科攻读博士学位，师从荷兰皇家科学院院士Johan Reiber教授。

涂圣贤与两位导师

陈亚珠院士是“液电冲击波体外肾结石粉碎机”的发明者，曾于1987年获得国家科技进步一等奖；而Johan Reiber教授则是冠脉造影定量分析技术(QCA)的发明者，两位都是这一领域的顶尖科学家。

谈到两位导师，涂圣贤说，他们共同的特点就是所做的研究都是针对实际临床需求，能够解决实际的临床问题，服务于患者。在他们的影响下，涂圣贤的研究也一直是围绕着临床需求开展。

“看看临床上需要解决哪些问题我们才做，而不是发一些文章就结束了。”

在荷兰期间，涂圣贤努力学习，刻苦钻研，于2012年2月获得莱顿大学“优秀”博士学位(cum laude)。他主持研发的X射线冠状动脉三维重建与定量分析系统QAngio XA 3D研究版，X射线造影与光学相干断层成像的融合系统QAngio OCT研究版已被荷兰、丹麦、比利时、匈牙利、日本、澳大利亚、德国、波兰、美国和中国等多个国家的医院用于临床研究。

在荷兰学习期间，涂圣贤还同时在Medis Medical Imaging Systems公司应用研究部任职，具有良好的收入和职业前景。

生活不只眼前的苟且，还有诗和远方

“小涂，你出国了好好学，学成回国，到时候陈老师欢迎你。” 陈亚珠院士在涂圣贤出国求学时的一番话为他的回归埋下了种子。加之自己也很喜欢上海这个充满挑战性、富有活力的城市，涂圣贤最终选择了回到上海交通大学。

谈到自己的回国，他觉得一方面是因为文化归属的原因，另一方面则是觉得自己可以在中国的生物医学工程领域做一些尝试。

“同广大海外留学人员一样，我深深地热爱自己的祖国。从本科到现在，我一直在生物医学工程这个专业领域里学习，从事医疗仪器医学影像处理方面的研究。对于这样一个交叉学科，我知道有好多同学毕业后并没有选择留在这个领域，主要是由于这个行业在国内的产业链结构还不完善，大部分高端医疗仪器都是从国外进口，在国内相应的研发工作岗位有限。另外相当重要的一点就是，国内产学研结合方面做得还不够。这一点我感到很可惜，一直特别希望能与大家一起在这方面做点努力。” 涂圣贤如是说。

近年来，虽然中国的医学发展突飞猛进，但在临床研究与高端器械研发领域，与西方发达国家相比仍存在着较大的差距。涂圣贤认为，对于医工结合这个“阿克琉斯之踵”，既有临床医生工作太忙的原因，也有体制机制方面的原因，例如临床医生转化成果归属权不清晰等。此外，在国外很多医院都有专门的工程师，而在中国医院通常没有这种编制人员，这也在一定程度上制约了临床成果的转化。

上海交通大学张开双臂欢迎涂圣贤的回国，并为他提供了尽可能方便的条件。他在完成一定量的教学任务后，其他时间都可以自由做研究。不过，在2014年刚回国时，涂圣贤在上海生活每月房租就高达上万元，而他当时的待遇远远不能和在国外时相比，生活一度颇为紧张。

提到这段生活，他表示，要时刻提醒自己：生活不只是眼前的苟且，还有诗和远方。

比“金标准”更简单便宜的功能学评估方法

我国现有冠心病患者约1100万人，2017年就有超过75万人接受了冠状动脉介入手术治疗。但有相当的冠心病患者在支架植入前，因没能得到有效的冠脉功能学评估，而未获得最佳治疗方案。

据涂圣贤介绍，最近《循环》杂志介入子刊刊登的一项欧洲的研究显示，28%的冠状动脉病变从影像学上观察狭窄比较严重，但并没有导致心肌缺血，此时植入支架弊大于利；而13%的冠状动脉病变影像学上观察狭窄并不严重，但实际上已经导致心肌缺血，需要支架植入。导致这种差异的原因在于血管形态学上的狭窄，并不能直接反映功能上的缺血。冠状动脉功能学评估是冠心病规范化治疗的必要手段。

近年来，一种有创的基于压力导丝的测量血流功能学（血流储备分数，FFR）的方法逐渐进入临床应用，使患者得到更精准的诊断，被视为冠脉功能学诊断“金标准”。

然而FFR检查由于所需费用较高、手术复杂耗时、对患者有副作用等问题，给患者和社会带来巨大的经济负担，也极度限制了其在中国的应用。相关数据显示，FFR在全球范围内的患者应用率大约为6%~8%；在发达国家，FFR的应用已经较为广泛，2014年，英国的应用比例为18%，美国的应用比例达到30.8%。FFR在中国的应用比例则远低于世界平均水平。

在此背景下，涂圣贤的发明QFR自然倍受医学界关注。2015年，在上海交通大学双创平台的扶持下，上海交通大学生物医学工程学院生物医疗仪器研究所与博动医学影像科技（上海）有限公司签订合作开发协议并着手筹建校企联合研发中心，开始对QFR技术进行革新与临床转化。

2016年，研究团队完成了第二代技术的研发。据介绍，QFR技术无需使用压力导丝、无需额外手术和药物，将传统冠脉血管造影在中度狭窄病变的诊断准确度提高了30%左右，数据传输和分析过程仅需4.36分钟，在国际上首次实现了导管手术室术中的快速精准的功能学评估。 

QFR临床应用启动会专家合影

“QFR仅利用两个常规体位冠脉造影影像来计算血流储备分数（FFR）。因此，它不用腺苷，也不用压力导丝，就能通过影像进行三维重建和血流分析，计算出FFR功能参数。通过简化评估流程，我们希望将这一功能学评估工具在更大范围内进行推广。” 涂圣贤这样介绍QFR的特点与优势。

对于QFR技术，中国医学科学院阜外医院徐波教授指出，它不仅仅是科技的创新，更重要的是其完美契合临床和社会需求，它的成功研发正是医疗器械创新的典范。

有关媒体评论指出，这项成果的应用意味着中国原创定量血流分数技术已经达到国际领先水平，有望实现国产医疗器械的“弯道超车”，为冠心病患者提供更精准的无创冠脉功能诊断工具。

创新需要踏踏实实一步一个脚印去做

留学荷兰的涂圣贤教授

2010年，涂圣贤还在荷兰留学时第一次参加了CIT大会，从此与CIT结下了不解之缘。“来了之后就碰到徐波教授，他对新技术的热情应该说鼓舞了我，我们就开始有一些合作。” 涂圣贤告诉我们，在QFR的研究和临床实验过程中，也得到了阜外医院的大力支持。

涂圣贤坦言，我国目前在产业支撑方面还不是很成熟，特别是对于创新的产品很多情况下研发者必须亲力亲为。这种情况下，有些时候是在做自己不擅长，不喜欢做的事，偶尔也会出现想放弃的念头。

“但在任何一个阶段放弃了的话，你的创新梦很可能就仅仅停留在更新与创造的阶段，无法实现改变，这就违背了创新的初衷。”

做产品不容易，做创新的产品更加辛苦，但我们国家要持续地发展只有靠创新。

庆幸的是，国家近年来在体制上做了不少改革，大力支持创新。

“我们研发的QFR产品也是得益于国家药监局创新医疗器械特别审批才能快速获得批准上市。另一方面，行业也纷纷行动起来，比如中国心血管医生创新俱乐部(CCI)就聚集了一批喜欢搞创新，勇于搞创新的医生、工程师与企业家。”

为验证介入导管室在线分析QFR的精度，由中国医学科学院阜外医院牵头开展了FAVOR II China研究（N=308），上海市胸科医院、中国人民解放军总医院、广东省人民医院、北京大学第三医院等多家中心参与, 中国医学科学院阜外医院胡盛寿院士作为PI，乔树宾教授和徐波教授作为共同主要研究者，涂圣贤教授作为QFR技术发明者，共同开展了这一研究。

FAVOR II China研究主要终点基于QFR和QCA在线诊断性能提示，QFR的诊断准确度为92.7%，对不同血管测量值进行分析发现，不同血管在诊断一致性方面无统计学差异，展现出较好的一致性。2017年10月31日，该研究结果正式在全球介入心脏病学顶级学术会议TCT上发布，并引起了世界同行的高度关注。

徐波教授在TCT大会代表FAVOR II China研究者发布QFR临床验证结果

涂圣贤教授接受TCT官方媒体访问

“技术的创新是必要的，但是，这仅仅是长征的一小步，后面技术的优化、产品定型、验证、生产、临床应用等每个环节都需要做很多努力，而且需要踏踏实实一步一个脚印去做。”

在科研成果产生后，学校立刻帮助涂圣贤对接产业资本并建立校企联合研究中心，博动公司也在完成首期委托开发后再追加几百万元资金到上海交通大学的联合研究中心进行新一代技术的研究。

2018年3月21日，上海交通大学和博动医学影像科技（上海）有限公司宣布共建“上海交通大学-博动医学影像技术联合实验室”，共同打造专注心血管影像和设备的创新前沿科学研究高地，共同培养中国医学研究与医疗器械研发的创新人才。有关专家表示，通过这种高效、创新的产、学、研、医模式，从临床需求到产品落地进入广泛且普及的临床研究，有望缩短至五年以内。

上海交大-博动医学影像技术联合实验室正式成立

作为联合实验室主任，涂圣贤告诉我们，联合实验室挂牌只有不到一年的时间，但上海交通大学与博动医学影像科技（上海）有限公司其实已经进行了3年多的深入合作。联合实验室正式成立一年来，主要开展了三项工作：

一是实现了QFR测量系统被国家药监局批准，成为三类医疗器械正式在临床中应用。此外，QFR还获得欧盟CE认证，标志着QFR正式在欧洲进入临床应用。

二是在中国、日本和欧洲开展了关于QFR的两项大型随机对照临床试验FAVOR III China与FAVOR III Europe/Japan。2018年12月25日，由中国医学科学院阜外医院牵头，乔树宾教授和徐波教授任PI，全国共20余家心脏中心共同参与的大型随机对照试验FAVOR III China研究，在阜外医院完成首例入组。日本与欧洲的FAVOR III Europe/Japan研究也已全面展开。

三是成功研发了基于OCT影像的QFR技术（OFR），可在一次OCT成像的同时快速获得斑块形态学评估与冠状动脉功能学评估，另外结合最新的人工智能技术，实现冠脉支架全自动分割与三维重建。这一技术的研发及国际多中心临床验证结果也在2018年TCT大会上进行了发布。同时，OFR技术也通过了2019年PCR Innovators Day首轮评审，成功进入决赛，将于5月份在巴黎争夺心脏介入最佳创新奖。

“我们生物医学工程行业现在面临着很好的机会，因为毕竟中国这部分需求非常大，临床上也希望我们能够多研发出一些新技术。我们相当于给医生造枪造炮，他们手里的武器先进了，开展治疗时也就会更厉害。” 

涂圣贤特别表示，在自己的创新过程中，也遇到过很多困难，但对他帮助最大，鼓励最多的还是临床医生，也让自己对在中国研发原创技术更有成就感。“我们做的研究，国内很多临床中心都大力支持，推进得非常快，像FAVOR II China在中国5个中心不到6个星期就完成了三百多例患者的入组，这在国外是很难实现的。”

据涂圣贤介绍，在目前阶段，联合实验室的研究集中在三维影像重建、血流动力学、智能医疗器械等几个领域，围绕冠心病的诊疗，将陆续推出新的产品。“未来，我们将形成包括术前、术中的诊疗，术后的评估等系列的中国评估产品，实现完整的产业链条。”

CIT寄语

“引进来”和“推向世界”

谈到即将召开的CIT大会，涂圣贤表示，CIT大会持续在会议教育方式上创新，把国际一些新的理念引进来，同时把中国的一些创新成果推向世界，可以说现在搞创新越来越不孤独了。