江苏省分子影像与功能影像重点实验室依托教育部直属985、双一流高校—东南大学,于2002年成立, 2007年被批准为“江苏省重点实验室”。 实验室由一支以临床科学家领衔的富于创新、团结协作的多学科交叉研究团队支撑,团队成员包括中国科学院院士、国家杰出青年科学基金获得者、中组部火炬计划获得者等。
经过20年的建设和快速发展,实验室已经形成以分子影像、功能影像、介入诊疗、大数据影像为主要研究方向的现代化分子影像平台。实验室在分子影像探针研发及临床应用、多模成像方法及融合理论、重大疾病新影像标志物发掘及临床应用、影像组学、分子影像导引下的介入诊疗等方面开展创新性研究,以期解决关键临床科学问题及技术难题。此外,实验室已建成集理、工、医为一体的开放性交叉学科平台,拥有7.0T Micro-MRI(国内首台)、多功能近红外光学成像仪、小动物光学成像系统等设备。
实验室先后获国家科技进步二等奖3项(2008,2011,2016),国家教学成果二等奖1项(2014);江苏省科技进步一等奖(2014)及二等奖(2019)各1项,江苏省研究生教育改革成果一等奖(2020),江苏省优秀教学成果一等奖(2021),江苏医学科技一等奖(2019),中华医学科技奖(2019)。近5年来团队成员在Lancet Oncology, Nature Nanotechnology, Radiology,JACC,eLife等国际著名期刊发表研究论文200余篇。获授权发明专利数十项。实验室领军人物滕皋军教授于2021年当选中国科学院院士,2017年作为中国医师首次获得美国介入放射学会(SIR) 最高荣誉奖——金奖(Gold Medal)(28年来全球共57人获得该殊荣)。获CFDA注册和欧盟CE认证医疗器械产品2项;主持制订了中国肝细胞癌经动脉化疗栓塞(TACE)治疗临床实践指南(2021年版)的编写;建立了我国介入学会与SIR、CIRSE的伙伴关系,多次担任双边或多边会议的共同主席;代表中国参与由28个国家共同制订的《关于介入放射学定义的全球声明》;受邀担任欧美两大国际介入学会官方期刊CVIR和JVIR副主编,担任中国医师协会介入医师分会会长,担任国际多学科肿瘤介入学会 (ISMIO)创始主席。
在十四五时期,实验室将以“四个面向”为指引,以转化医学为导向,分子影像和功能影像研究为中心,结合分子生物学、介入治疗、纳米科学、医学物理学、化学、药物学、计算机科学等多学科交叉,以解决基础医学和临床医学问题为目标,不断推进实验室全面建设,将实验室建设成为“高水平人才聚集的高地,一流科学成果产生的高地,创新性人才培养的高地。
实验室组织框架
研究方向
重大疾病演进多尺度分子功能可视化
作为国内最早开拓分子功能成像领域的单位之一,实验室依托973、863、重大研发计划等国家级项目,通过分子影像学与分子生物学、纳米技术、生化药学等交叉融合,对肿瘤、心脑血管疾病等的发病机制、疾病进展等进行系统研究,如利用MR对肝细胞移植中的活体检测与动脉粥样硬化形成的早期诊断与干预、抗肿瘤血管生成治疗的分子影像检测、以及功能性磁共振成像技术(fMRI)在脑科学和神经精神疾病中的研究等。同时通过多种分子探针组合技术,利用多模态影像手段,并以重大疾病在治疗过程中关键分子变化为分子影像基础,构建多功能分子影像探针以期研究重大疾病的发生、进展的机制;进一步通过定性和定量分析方法,比较分子影像与药物疗效之间的关系,并与病理结果、传统影像学检查结果等进行对比分析,制定药物疗效的分子影像评价标准和治疗决策的分子影像规范。例如,针对严重危害人类健康的恶性肿瘤疾病,构建多功能分子影像探针,应用分子影像技术,对药物疗效进行早期、准确的评价,有利于临床上调整并确定进一步治疗方案,为降低恶性肿瘤的死亡率、提高患者的生存率和生存质量提供技术支撑。此外,还将影像新技术新方案应用于多种重大疾病的临床研究,以期发现关键性的疾病影像特征和分子靶点,为重大疾病演进的多尺度分子功能可视化开拓了新途径。
多模态影像诊断技术研发及临床转化
在医工交叉优势背景下,大力发展医学影像技术研发与转化,开展了涵盖CT/MR成像技术、成像对比剂研发及商业化等在内的系列新项目及新技术。针对临床上重大疾病的诊疗问题,将进一步探索多模态分子影像新技术与新理论,应用新材料、新设计和新方法,为临床精准诊治开辟新思路和新途径。在锥体束CT、高分辨率显微CT、微型核磁共振检测装置等设计与制造方面均进行了创新性探索,对MR序列及后处理程序进行设计及优化改进,为MR影像诊断的精准化、快速化和智能化赋能。应用临床适用的多参数MR序列,多角度评估微循环代谢相关的血流、血氧、脂质沉积及水分子弥散异常等事件,实现微循环障碍导致的靶器官损失的早期评估。设计靶向型及调控型探针,合成细胞示踪剂,实现脂质沉淀定量技术及细胞示踪技术,提高成像的敏感性和特异性,对疾病相关器官和组织损伤进行早期、精确的定量评价。
个体化介入-影像诊疗体系
针对心脑血管、恶性肿瘤等常见病多发病及其临床诊疗的关键难点,建立全国介入诊疗信息化数据网络平台,建成全国性、区域性医疗机构的数据共享平台,实现影像及相关临床、检查数据的无损共享、互认,并利用这些大数据整理分析相关的临床证据,牵头成立介入诊疗相关共识、指南。同时依托国家重点临床专科,在多种模式影像学资料的辅助下,指导不同中心根据个体化信息,多学科、多模式合作,制订个体化、精准化的治疗方案,提高治疗的效率和成功率,降低复杂病变手术的损伤风险,为特殊的、不能耐受传统手术的高危病人提供新的微创治疗策略。并且,还可利用这样的大数据共享和交流平台,实现实时线上查房、会诊、手术指导等,充分利用和发挥现代影像学技术与多学科技术融合的优势,发展医学影像和介入诊疗的新理论、新技术和新方法,解决临床问题并推广应用。
围绕肿瘤及心脑血管相关疾病的临床诊疗难题,依托国家临床重点专科,建成了涵盖数据标注平台、模型训练平台及模型应用平台的智能影像应用平台,实现了快速精准的影像诊断新技术,形成了影像指导下覆盖全病程的临床智能诊疗新体系。针对临床肝癌影像诊断中的早期诊断、侵袭性评估和预后预测等亟需解决的问题开展研究工作,在海量临床样本的基础上,研发肝癌影像与基因信息挖掘新方法。将多种人工智能新技术、新算法集成化,用于肝癌影像大数据的处理、识别和解读,提取影像组学特征集,发展深度学习算法集,构建智能影像识别平台和智能影像组学辅助诊断系统,与影像归档和通信系统(PACS)无缝连接,最终为肝癌早期诊断、侵袭转移及预后预测提供高级别循证医学证据。此外,针对缺血性脑卒中半暗带演变过程及影像特征精准量化检测的科学难题,在国内率先提出将人工智能技术用于缺血脑卒中诊疗疗效评估中,并将半暗带精确量化新方案集成到云端,实现了跨成像平台的影像数据和临床数据的传输和计算,将半暗带运算及治疗方案辅助指定时间缩短至2-5分钟,为临床开展个体化血管再通与评价提供技术平台。
PI介绍
滕皋军:
中国科学院院士、主任医师、教授、博士生导师。任东南大学附属中大医院院长兼介入治疗中心主任,江苏省分子影像与功能影像重点实验室主任。从事医学影像与介入治疗临床工作近40年,发明了多项介入新器械,建立了多项新技术及新理论,发展了与介入治疗相融合的系列多功能、多模态分子影像探针及成像关键技术,对肝胆肿瘤、食管癌、椎体骨折、主动脉夹层等疾病的治疗写入国内外临床指南。近年来,针对中晚期肝癌,创新性发明或发展多种血管介入和消融微创技术,牵头制订TACE临床指南和国际专家共识,发起肝癌介入多学科联盟,推动建立以介入微创为中心的中晚期肝癌综合治疗体系。
主持包括科技部973项目(首席科学家)、科技部变革性技术等项目,获国家科技进步二等奖3项,国家教学成果二等奖1项。发表SCI论文200余篇,包括Lancet Oncol.、J Hepatol.、Radiology等。授权发明专利7项,美国专利1项,为相关的中国企业医疗器械获国内外注册和走向国际市场做出重要贡献。
担任中国医师协会介入医师分会会长、亚太心血管与介入放射学会 (APSCVIR)前任主席。美国介入放射学会(SIR)和欧洲心血管与介入放射学会(CIRSE) fellow; 获CIRSE(2015)、SIR(2017),APSCVIR(2019) 的最高荣誉奖。获中国医师奖(2018), 中华放射学会金奖-突出贡献奖(2017),卫生部有突出贡献中青年专家(2006)等荣誉。
居胜红:
东南大学医学院副院长,首席教授、博导,附属中大医院影像科主任,主任医师。国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部“重点领域创新团队”负责人、教育部“新世纪优秀人才”。
主持国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点、重大研究计划(重点支持)、面上项目等国家重点课题10余项。获国家科技进步二等奖、国家教学成果二等奖、教育部科技进步一等奖、江苏医学科技一等奖、江苏省科技进步二等奖、江苏省医学新技术引进奖一等奖等奖项10余项。近年来以第一作者/通讯作者发表SCI论文100余篇,包括Radiology.、Advanced Materials.、stroke、ACS nano、Biomaterials等国际著名期刊。
现任中华放射学会常委、中国放射医师协会常委、教育部高等学校医学技术教学指导委员会委员、江苏省放射学会副主委,江苏省放射医师学会常委,亚洲腹部影像学会执委。获中华放射学会年度金奖、全国“住院医师心中好老师”、江苏省优秀教育工作者等荣誉。
谢金兵:
国家高层次引进人才项目(创新长期)获得者,博士生导师。先后留学美国韦恩州立大学化学工程系、日本(川崎)纳米医药创新中心。具有生命科学、医学影像学、生物医学工程等多学科研究背景,长期从事多功能纳米生物技术及分子影像和疾病诊疗研究工作。近年来,在国际著名期刊 Nature Nanotechnology、Chemical Society Reviews、Nature Biomedical Engineering、Advanced Materials、ACS Nano、 Biomaterials、Theranostics、Advanced Healthcare Materials等发表论文30多篇。研究成果被多家媒体作为亮点专题报道和评述。获得国家高层次引进人才项目、国家自然科学基金面上、青年项目,日本学术振兴会(JSPS)特别研究员奖励等资助。应邀担任 SCI 杂志 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 及Molecules 等客座编辑,长期担任 Biomaterials, Theranostics,Chemical Engineering Journal,Biotechnology Journal等多个国际学术期刊的审稿人。