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本項(xiàng)目結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、內(nèi)鏡影像學(xué)、早期腫瘤診療學(xué)技術(shù)，創(chuàng)建消化道腫瘤內(nèi)鏡下智能早診早篩體系，大幅提高內(nèi)鏡檢查質(zhì)量和消化道腫瘤早診早篩水平。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡(jiǎn)介 消化道腫瘤是嚴(yán)重威脅全球人群健康的重大疾病。早診早治是改善患者生存率的重要策略，然而，項(xiàng)目組多年流行病學(xué)研究揭示，我國(guó)消化道早期腫瘤檢出率低、漏診誤診率高，檢查質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重危害患者生命。 基于此，本項(xiàng)目結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、內(nèi)鏡影像學(xué)、早期腫瘤診療學(xué)技術(shù)，創(chuàng)建消化道腫瘤內(nèi)鏡下智能早診早篩體系，大幅提高內(nèi)鏡檢查質(zhì)量和消化道腫瘤早診早篩水平。具體為：1）首創(chuàng)消化內(nèi)鏡全局智能監(jiān)測(cè)與無(wú)盲區(qū)掃查技術(shù)，開(kāi)辟內(nèi)鏡質(zhì)控新路徑。使胃鏡檢查盲區(qū)率降低45%、腸鏡檢查合格率提高1.78倍、腺瘤檢出率提高1.12倍，確立我國(guó)在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位；2）發(fā)明“邏輯擬人化”消化道高危病灶動(dòng)態(tài)探查方法，使胃瘤變漏診率降低78%，推動(dòng)智能內(nèi)鏡臨床應(yīng)用；3）創(chuàng)建實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能反饋內(nèi)鏡檢查質(zhì)量方法，使醫(yī)生胃癌前狀態(tài)檢出率提高1.33倍，腸腺瘤檢出率提高0.88倍，顯著提高消化內(nèi)鏡檢查質(zhì)量；4）研制消化內(nèi)鏡人工智能輔助診斷主機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)多模態(tài)預(yù)測(cè)，系統(tǒng)延遲小于 48ms，全面滿足臨床需求。 在消化內(nèi)鏡人工智能領(lǐng)域發(fā)表論文影響因子排名世界第一，引領(lǐng)研究方向，共發(fā)表相關(guān)研究論文52篇，其中中華系列論文25篇，SCI論文27篇，影響因子9分及以上21篇，單篇最高45分。制定專(zhuān)家共識(shí)及行業(yè)指南3項(xiàng)、國(guó)家專(zhuān)業(yè)醫(yī)療質(zhì)量控制指標(biāo)18項(xiàng)。該項(xiàng)目獲批國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利34項(xiàng)，成功轉(zhuǎn)化發(fā)明專(zhuān)利14項(xiàng)，所孵化產(chǎn)品獲國(guó)家醫(yī)療器械創(chuàng)新審批，獲中國(guó)、歐盟II類(lèi)注冊(cè)認(rèn)證共7項(xiàng)。在中德500余家三甲及基層醫(yī)院落地應(yīng)用，覆蓋近2000萬(wàn)人；技術(shù)相關(guān)應(yīng)用直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)5億元，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。 獲2021年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、2021年歐洲消化疾病周?chē)?guó)家學(xué)術(shù)獎(jiǎng)、2020年中國(guó)十佳消化道領(lǐng)域臨床研究獎(jiǎng)等。樊代明院士和李兆申院士評(píng)價(jià)該成果極大推動(dòng)我國(guó)消化道早癌防治事業(yè)的發(fā)展。

山東魯圣電氣設(shè)備有限公司的主營(yíng)產(chǎn)品之一是電力變壓器和電力開(kāi)關(guān)柜，為拓寬產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，公司擬與中國(guó)科學(xué)院電工研究所開(kāi)展技術(shù)合作，進(jìn)行高鐵牽引變壓器光聲光譜儀研制與開(kāi)發(fā)、電力和軌道交通用智能環(huán)保氣體絕緣開(kāi)關(guān)等項(xiàng)目。

 研究發(fā)現(xiàn)，低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5（LRP5）與腎臟纖維化密切相關(guān)，在糖尿病腎病和梗阻性腎病模型中，隨著疾病的進(jìn)展LRP5的表達(dá)量明顯升高，并且主要分布在腎小管。采用LRP5基因敲除鼠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，下調(diào)LRP5確實(shí)能減輕腎臟纖維化；通過(guò)熒光染色，Co-IP與細(xì)胞組分分離等技術(shù)，進(jìn)一步證明了LRP5直接與TGF-β受體結(jié)合，改變TGF-β受體在細(xì)胞膜上的呈現(xiàn)和內(nèi)吞，從而影響了TGF-β/Smad2/3信號(hào)通路的激活，參與腎臟纖維化的進(jìn)展。此研究首次在腎纖維化領(lǐng)域內(nèi)揭示了LRP5的新功能，LRP5作為T(mén)GF-b/Smad2/3信號(hào)通路的共受體來(lái)調(diào)節(jié)腎纖維化，為腎臟疾病的治療提供新靶點(diǎn)。

清華大學(xué)王保國(guó)教授團(tuán)隊(duì)從事膜分離和電化學(xué)工程的交叉領(lǐng)域科學(xué)研究，迄今已有近 20 年時(shí)間。他們從降低能耗角度出發(fā)，提出了“一體化”膜電極的概念，其核心是通過(guò)在多孔膜中，電催化劑原位取向生長(zhǎng)策略，降低電子/氣體/離子的傳遞阻力，從而提高電解水產(chǎn)氫速率。

放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室史海斌教授課題組在腫瘤診療一體化研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。 在最新研究中，史海斌教授課題組創(chuàng)新性地提出一種利用紅光引發(fā)探針f-CR特異性與腫瘤細(xì)胞內(nèi)RNA分子共價(jià)交聯(lián)的新策略（圖1）。一個(gè)新型的近紅外熒光探針f-CR被策略性設(shè)計(jì)與構(gòu)建，其主要由三部分組成：近紅外熒光染料Cy7為信號(hào)基元，環(huán)肽cRGD作為腫瘤細(xì)胞靶向基團(tuán)，單線態(tài)氧敏感的Furan基團(tuán)可以與RNA分子側(cè)鏈選擇性發(fā)生交聯(lián)。當(dāng)探針被高表達(dá)的整合素v3受體蛋白介導(dǎo)內(nèi)吞入腫瘤細(xì)胞后，在660nm光照射亞甲基藍(lán)（MB）光敏劑產(chǎn)生單線態(tài)氧的條件下，探針通過(guò)Furan與細(xì)胞質(zhì)RNA中的腺嘌呤、胞嘧啶或鳥(niǎo)嘌呤核苷等堿基之間的環(huán)加成反應(yīng)錨定于腫瘤細(xì)胞內(nèi)，這有效地降低了探針的外排，實(shí)現(xiàn)了在體腫瘤的長(zhǎng)窗口期近紅外成像，同時(shí)還意外地發(fā)現(xiàn)，大量腫瘤細(xì)胞被誘發(fā)凋亡，活體腫瘤的生長(zhǎng)得到顯著的抑制。因此，我們首次發(fā)現(xiàn)了紅光介導(dǎo)探針錨定于細(xì)胞質(zhì)RNA分子誘發(fā)腫瘤凋亡的新途徑，并建立了一種基于細(xì)胞質(zhì)RNA分子修飾的腫瘤診療一體化新策略，為臨床開(kāi)展腫瘤的精準(zhǔn)診治提供了新思路。