关于公示中山大学附属第一医院联合（参与）申报国家卫生计生委2016年度推荐国家科学技术进步奖项目的通知

国家卫生计生委2016年度推荐国家奖项目公示

（科技进步奖）

一、项目名称

肝胆胰外科疾病三维可视化精准诊疗体系的构建及其临床应用

二、推荐单位（专家）意见

针对肝胆胰外科疾病精准诊疗的迫切需求，课题组在国际上率先研究了三维可视化诊疗新技术，应用临床，取得了具有国际先进水平的成果。主要创新性：一、研究、提出了肝胆胰外科三维可视化诊疗新理念。研发具有自主知识产权的腹部医学图像三维可视化系统和多功能虚拟手术器械仿真系统，总体性能达到和超过国内外同类产品。二、创立了肝胆胰外科三维可视化诊疗新技术、新方法。1、在国际上率先运用三维可视化技术诊治肝胆管结石，经256例临床治疗，将文献报道残石率20%-50%降为本研究低于3%，发表在J Am Coll Surg。2、运用三维可视化技术诊治肝脏肿瘤。经475例临床治疗，将文献报道并发症发生率16%下降为本研究10.9%，发表于J Am Coll Surg。3、在国际上率先建立了胰腺癌三维可视化分型及可切除性评估标准，经80例临床治疗，与CTA比较，该技术将胰腺癌可切除率提高12.5%。发表在Pancreatology、Pancreas。三、开创了将3D打印技术用于复杂型肝癌诊疗的新方法，发表在Int J Clin Exp Med。本成果具有我国自主创新特点，有极强的实用价值，为我国数字医学创建、发展和肝胆胰外科精准诊疗作出了重要贡献。项目技术内容真实可靠，申报单位和人员的排序无异议。同意推荐申报国家科学技术进步奖。

推荐该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介

本项目属于普通外科学领域。自世界首例肝切除术以来，肝胆外科医师一直向往在术前，能够“看透”腹腔脏器和病变。由于缺乏获取活人体精细解剖信息的方法，导致不能精准诊疗。基于此，我们在国家“863”等基金资助下，创新地研究肝胆胰外科三维可视化诊疗新技术，应用临床，取得了一系列国际先进水平成果。一、在国际上首次研究和提出了肝胆胰外科三维可视化精准诊疗新理念，发表在J Am Coll Surg（IF :5.122）。为满足肝胆胰外科精准诊疗的迫切需求，我们研发了具有自主知识产权的腹部医学图像三维可视化系统及多功能虚拟手术器械仿真系统，在功能和性能上达到或超过国内外同类软件。获软件著作权4项、国家发明专利2项、中国产学研创新成果奖。主编出版《数字化肝脏外科学》等专著，确立了上述精准诊疗的新理念。二、创立了肝胆胰外科三维可视化诊疗新技术、新方法。1、肝胆管结石：现有影像诊断手段很难达到精确诊断，导致残石率高。我们在国际上率先运用三维可视化技术进行诊治，三维可视化模型准确显示结石分布、大小和形态；狭窄胆管的部位、长度和程度，解决了诊断不精确难题；首创三维可视化指导经窦道、2D/3D腹腔镜、胆道硬镜靶向碎石等新术式，解决了残石率高难题。经256例临床治疗，将文献报道残石率20%-50%降为本研究低于3%，发表在J Am Coll Surg（IF:4.454）。2、肝脏肿瘤。虽然CT、MRI有三维重建功能，但仍为二维图像，术前难以达到准确评估，导致术后并发症高。我们采用三维可视化技术进行诊治，可以准确显示肿瘤大小、位置与血管关系；进行个体化三维可视化脉管分型、肝脏分段、中央型肝癌分型等，解决了术前评估不精确难题。通过体积计算、仿真手术，选择最佳手术方式，指导精准手术，使残体积增加10.9%-16.49%。经475例临床治疗，将文献报道并发症发生率16%下降为本研究10.9%，发表于J Am Coll Surg（IF：5.122）。3、胰腺癌。目前胰腺癌的可切除评估主要依靠基于CTA的Lu分型，特异性和敏感性低，导致错误判断。我们在国际上率先采用三维可视化技术，对胰腺癌进行分型和评估，解决了术前评估不准确难题。经80例临床治疗，与CTA比较，该技术将胰腺癌可切除率提高12.5%。发表在Pancreatology（IF: 2.043）、Pancreas（IF:2.959）。三、开创了将3D打印技术用于复杂型肝癌诊疗的新方法。经过22例临床诊治，3D打印物理模型真实地展现肿瘤部位、大小和脉管关系；术中提供直观的导航，指导精准手术。发表在Int J Clin Exp Med （IF：1.422）。本研究出版专著13部，发表论文279篇（SCI收录62篇），他引1161次，经186家医院推广应用21509例。该技术改变了肝胆胰外科二维诊治模式，实现了疾病解剖数字化、诊断程序化和手术可视化，填补了我国该领域空白（附件43），由此带来了肝胆胰3D外科新时代（附件43），为我国数字医学的创建和发展作出重要贡献。

四、客观评价

1、中国工程院黄志强院士（附件42、43）

（1）中国实用外科杂志,2010,03:161-163：“方驰华等及其团队已经成功地在多种肝胆疾病不同的病人中建立手术前的数字化三维立体模型，给外科手术提供直观的辅助手段，提高手术的精准度”。（2）中华消化外科杂志，2012，11(2)：97-98：“南方医科大学钟世镇教授和方驰华教授合作研发的三维成像技术，作为我们国家代表性的三维数字医学技术，应用于外科”。（3）《数字化肝脏外科学》，人民军医出版社，2014，序一：“方驰华教授从事数字医学研究较早，近年来，他们的研发成果引起了国内外同行的关注。”（4）2011年9月8日北京外科周大会报告：“三维可视化技术非常醒目的准确定位显示了胆管的病变，在肝胆外科中的有重要应用价值”。（5）2011年广东省数字医学年会报告：“数字医学技术带来了外科3D技术的新时代，也是实现转化医学的最好典范”。（6）《黄志强院士集》，人民军医出版社，2014，第24页：“3D重建技术，评价肝功能代偿能力尤为重要，它能使我们更清楚地看到肝内的组织结构，从而获得准确信息，掌握手术切缘，保护重要组织结构，保存更多肝组织”。

2、中国工程院钟世镇院士（附件43、44）

（1）2011年广东省数字医学年会报告：“数字医学是转化医学最好的诠释”。（2）《数字化肝脏外科学》，人民军医出版社，2014，序二：“立体性上腹部脏器模型明晰可视、能反映患者病变实况、依据充分有利于诊断、术前设计时能够彩排、术中操作中可以导航、精准微创施术能减少损伤、术后可提供及时随访。”⑶《数字化胰腺外科学》，人民军医出版社，2016，序一：“三维可视化具有很强的科学性和实用性，充分展示数字医学技术对胰腺外科疾病诊疗效果”。

3、中国科学院赵玉沛院士（附件43、44）

（1）《数字化肝脏外科学》，人民军医出版社，2014，序三：“方驰华教授团队研发的腹部医学图像三维可视化系统和虚拟器械仿真手术系统，广泛应用于肝胆胰外科疾病的诊断和治疗，填补了我国该领域的空白。”（2）《数字化胰腺外科学》，人民军医出版社，2016，序三：“方驰华教授提出了胰腺肿瘤三维可视化分型和可切除评估方法，经过临床应用获得了满意的疗效，其准确率与实际手术完全一致，填补了我国该领域的空白”。

4、中国科学院陈孝平院士（附件44）

中华消化外科杂志,2015,14(1):插9-插10：“方驰华等报道3D手术模拟软件对切除肝体积、剩余肝体积进行自动计算，有统计学相关性”。

5、美国外科学院院士、北京清华长庚医院执行院长董家鸿教授（附件45）

（1）中华肝胆外科杂志,2008(11)：830-832：“虚拟手术技术作为这一领域正在发展起来的研究方向，充分体现了在医学治疗过程中的作用”。（2）中国实用外科杂志,2011,(01):100-1026：“肝脏解剖实现了三维可视化与数字化定量评估，为外科医师深入理解肝脏解剖带来极大帮助”。

6、美国外科学院荣誉院士彭淑牖教授（附件45）

2009年羊城国际肝胆胰外科学术会议报告：“方驰华研发的三维可视化技术诊治肝胆外科疾病，评价其指导手术实施对肝内重要的血管、胆管重建有极具重要意义，能给肝脏外科医生在术前设计手术方案提供重要参考”。

7、国内外学者SCI论文评价（附件46、47）

（1）Anz J Surg. 2014;84:59-62：“通过200例正常人CT数据的三维重建，发现21%的人存在粗大肝静脉右后下支；同时肝中静脉和肝右静脉都存在较多变异，对肝切除术有指导意义”（韩国首尔峨山医院Hwang JW）。（2）J Gastrointest Surg. 2013;17:1836-1849：“超过50%的病人存在肝脏血管的变异，因此个体化的术前规划显得更加重要”(荷兰乌特勒支大学附属医院C.S.van Kessel）。（3）Chin Med J (Engl),2012,125(21):3763-3764：“仿真手术在未来会有更广泛的使用率，术前规划、演示及术中导航可以减少外科医生错误，从而改善病人的预后”（中华医学会泌尿外科学分会主任委员那彦群教授）。（4）World J Surg. 2014;38:159-167：“肝静脉变异的统计可以对保留肝静脉右前支的大部分右半肝切除有指导意义” （中华器官移植学会常务委员丁义涛教授）。（5）J Gastrointest Surg,2015,19(8):1457-1465：“医学图像处理软件可以在肝胆管结石的诊断及治疗上提供数字化及可视化技术，提高了手术的安全性”（中华医学会外科学分会常委温浩教授）。

8、中华医学会外科学分会常委杨连粤教授（附件45）

美国外科医师学会杂志（中文版），2013；2（4）：20-27：“与传统的肝切除相比，基于3D技术的肝切除术对肝内胆管结石的诊断和治疗更加有效，是安全可行的，为临床工作提供了可靠的依据”。

9、中华医学会外科学分会胆道外科学组委员卢绮萍教授（附件47）

中国实用外科杂志,2013,01:21-24：“方驰华团队的三维可视化技术使病变繁杂的肝胆管结石手术变得手术方式精确，治疗效果大大提高”。

10、中华医学会外科学会委员许戈良教授（附件47）

安徽医科大学学报,2014,(5):698-700：“方驰华所研发的三维重建软件增加复杂性肝切除手术规划的准确率及手术安全性”。

11、国内重要科技奖励（附件36）

（1）《数字医学技术在肝胆胰外科疾病诊断和治疗的应用研究》获2010年广东省科学技术奖一等奖。（2）《腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS）》获2014年中国产学研合作创新成果奖。

12、出版专著收录情况（附件48）

    黄志强院士主编的《黄志强院士集》、陈孝平院士主编的《肝胆外科学》、张绍祥教授主编《数字医学导论》、戴朝六教授主编的《腹部急症学》等专著均收录引用本项目成果，并给予高度评价。

推广应用情况

（1）主编出版了《数字化肝脏外科学》、《数字化胰腺外科学》、《肝细胞癌》等中英文专著13部。（2）发表研究论文279篇，他引1161次，其中J Am Coll Surg等SCI收录62篇，总IF:112.95、他引246次。入选F5000（中国精品科技期刊顶尖学术论文）1篇，BioMedLib收录入所在领域最佳论文库27篇；国际模式识别协会最佳优秀论文1篇。（3）获软件著作权4项；国家发明专利6项、受理28项。（4）应邀参加第四届亚太肝胆胰大会等报告162次。举办中华医学会数字医学分会第二届、第四届数字医学年会，第一届、第二届全国数字化微创外科学术会议，全国首届数字医学技术在肝胆胰外科疾病应用高峰论坛等10次相关学术会议；举办数字医学技术应用、肝胆胰外科学习班、国家继续教育项目共26次。（5）在北京首都医科大学附属北京友谊医院；上海复旦大学附属中山医院；广州中山大学孙逸仙纪念医院；杭州浙江大学医学院附属第二医院；南京江苏省人民医院等186家医院推广应用21509例，其中肝脏肿瘤11045例，肝胆管结石7546例，胰腺肿瘤2918例，产生良好的效益。（6）三维可视化图像和肝脏3D打印物理模型实现了良好的医患沟通，2014年10月，荣获广东省用户满意服务明星班组称号，是唯一获此殊荣的医疗单位。

主要应用单位情况表

五、主要知识产权证明目录

六、主要完成人情况

七、主要完成单位及创新推广贡献

八、完成人合作关系说明

2003年数字虚拟人在中国刚刚诞生不久，为了使我国数字化虚拟人的研究成果尽快转化为数字医学应用于临床，第一完成人方驰华教授即联合肝胆胰外科（方驰华教授团队）、计算机图像处理（华南师范大学计算机学院鲍苏苏教授团队）、医学影像学（南方医科大学珠江医院影像中心全显跃团队）、临床解剖学（南方医科大学基础医学院黄文华教授团队）等组成研究团队，在十一五国家高技术研究发展技术（863计划）、广东省自然科学基金研究团队项目资助下，于我国率先开展肝脏管道灌注后薄层CT扫描数据三维重建、腹部脏器64排CT扫描数据3D及仿真手术研究，创造性的在国际上率先将数字医学技术应用于肝胆胰外科疾病诊治，真正实现了肝胆胰疾病个体化解剖数字化、诊断程序化和手术可视化，极大提高了疾病诊断正确率，有效降低了手术风险和并发症。共获软件著作权2项、国家发明专利4项，主编专著5部，发表学术论文197篇。

2009年在方驰华教授的积极协调下，深圳旭东精工有限公司（已授权至集团公司成员单位深圳市旭东数字医学影像技术有限公司）加入研究团队，获得广东省教育部产学研结合项目资助，同时投入1000万元人民币对本科技成果进行产业化开发，产学研相结合。主要负责本科技成果的市场推广和产业化开发，目前已形成较成熟的商业化软硬件系统销售网络，取得了良好的效益。共申请国家发明专利20项。

2010年香港中文大学医学院刘允怡院士、2011年中山大学附属第一医院彭宝岗教授加入研究团队：主要工作有：（1）进行正常人肝胆胰和肝胆胰外科患者的三维可视化、虚拟仿真手术、三维可视化肝脏3D打印的研究，优化三维可视化、虚拟仿真手术、肝脏3D打印速度和精度。（2）根据上述研究的结果，在临床实施中，验证三维可视化和虚拟仿真手术技术在实际手术的精准性及应用价值。（3）通过参加学术会议、举行学习班等促进肝胆胰三维可视化和虚拟仿真手术的临床应用推广。共主编专著6部，发表学术论文53篇。

2011年1月，浙江大学数学科学学院孔德兴教授加入团队，主要负责：（1）提高肝脏、肿瘤和脉管系统的图像分割和配准的精度。（2）提高肝脏、肿瘤和脉管系统的三维可视化速度和显示清晰度。（3）提高肝脏分段和体积计算的速度和精度。（4）提升仿真手术系统的性能。共获软件著作权2项，获国家发明专利2项、受理8项，主编专著2部，发表学术论文29篇。

上述完成人合作关系声明真实有效，佐证材料请见附件22、23、26、28、41。