北大医院副院长李建平：用AI解决临床心肌缺血预测的难点、卡点和痛点
2024年6月14日，第六届北京智能大会在中关村展览中心开幕。国内外专家学者围绕人工智能关键技术路径和应用场景进行精彩演讲和高峰对话。在“智慧医疗与生物系统：影像、功能与模拟”论坛上，北京大学第一医院副院长、心血管研究所所长、北京大学第一医院-驰源联合实验室带头人李建平教授发言”我们以《临床心肌缺血预测的手段与难点》为题，分享了人工智能在冠心病诊断和临床心肌缺血预测方面的新探索和实践。
正如李建平教授所说，“正是因为临床需要，我们才用新技术来解决难点、卡点、痛点。”目前，李教授团队已利用AI技术产出多篇有关心肌缺血的重要文章。该论文为冠心病患者的诊治提供了新思路，将重点从心脏拓宽到肾脏，有望让AI在临床医学中发挥更大的价值。
在不违背初衷的情况下，《超级神经》对李建平教授的深度分享进行了整理和总结。以下为演讲实录。
今年已经是第六届北京致远大会了，但这是我第一次参加。作为一名心血管医生，进入会场后我感到特别震惊。今天，我看到所有的会场都挤满了人，甚至有嘉宾还站起来参加会议。我能感受到大家欢迎和拥抱新技术的热情和热情。事实上，北大医院和我们科室很早就关注新技术的应用。我也想借此机会向大家汇报一下我的工作。
我演讲的题目是“临床心肌缺血预测方法及难点”。可见，正是因为临床需要，我们才用新技术来解决难点、卡点、痛点。
稳定型冠心病临床诊断意义重大但难度大
冠心病主要有两种类型，一种是稳定型冠心病，又称慢性冠心病；另一种是稳定型冠心病，又称慢性冠心病。另一种是不稳定的，也称为急性冠脉综合征。最典型的例子就是急性心肌梗死。急性冠脉综合征即使经过抢救也可能预后较差，但稳定型冠心病患者的临床预后相对较好。
从诊断角度来看，即使是最危重的急性冠脉综合征，包括急性心肌梗死、不稳定型心绞痛，临床上也相对容易诊断，治疗指征和预后也相对明确。慢性冠状动脉综合征患者的诊断和治疗仍存在争议。目前针对这一人群的诊断方法主要分为两类：无创和有创。如何选择更好的诊断方法和检查方法涉及到很多问题。我们特别关注稳定型心绞痛患者，希望提高这些患者诊断、干预和预后的准确性。
稳定型冠心病主流无创诊断方法
冠心病的治疗，药物治疗是基础，后续的介入治疗都是微创手术。许多冠心病患者因为微创手术可以避免开胸手术和搭桥手术，这是治疗技术的革命性变化。
冠心病的诊疗路径虽然明确，但操作起来也有一定难度。目前临床上大量的“冠心病”诊断实际上需要大量不必要的侵入性检查。尽管国内外有很多相关指南和建议，但医生的策略差异很大，在实际操作过程中面临很多困难。这就迫切需要开发和推广稳定型冠心病的无创诊断方法。
在欧洲对临床稳定的冠心病患者的诊断过程中，第一步是确定症状是否典型。如果是心绞痛的典型症状，一般来说，医生即使不做任何检查，也能很有把握地判断患者是否患病。这有点类似于中医的“望、闻、问、感”的基本功。这个案例实际上是一种预诊断的可能性，即根据患者的症状，判断患者未来患病的可能性有多大，接下来应该做什么检查。
常规体检中通常会有一项检查，叫做心电图。有些医生会根据心电图诊断患者是否患有心肌缺血。这其实是非常不科学的。一般情况下，只有当病人被诱发生病时，心电图才可能发现问题。这种检查称为“运动测试”，就是在运动时做心电图。如果当患者心肌耗氧量增加时心电图出现明显的缺血性变化，并且一旦停止运动心电图又可以恢复，则该诊断可以以80%以上的把握判断患者是否出现问题。
通过CT血管造影进行CTA也是一种无创技术，相当于对患者穿刺动脉后进行冠状动脉造影，然后利用CTA检查血管是否有斑块、狭窄和缺血症状。
此外，无创检查方法还包括运动试验负荷心电图、冠状动脉CTA、负荷超声心动图、负荷核素心肌灌注显像等，这些检查方法在诊断或排除疾病的可能性方面都有其准确性。
预测心肌缺血的新技术：功能评估
冠状动脉远端与心肌细胞接触的微血管占90%以上，而CTA或冠状动脉造影所见的血管仅占不到10%。如此巨大的血管床具有非常好的调节能力。如果一侧变窄，远端可能会扩张。结果是心肌细胞不缺血，很容易导致评估不准确、治疗不准确。这可能会导致治疗过度或治疗不足。
因此，在临床实践中，在评估稳定型冠心病患者介入治疗还是药物治疗哪个更好时，往往很难获得最佳结果，这与上述临床个人经验完全不同。
对于临床入院的患者，如果我们判断他们应该接受冠状动脉造影和支架治疗，很多患者会从治疗中明显受益，症状会明显改善。但就临床研究而言，如果进行大样本随机对照研究，就会发现介入治疗在优化药物治疗的基础上并没有表现出很多优势。即使我们给患者植入一个或两个支架，可以进一步改善患者的病情，提高患者的生活质量，但对于改善心梗复发、死亡等硬指标却没有明显的好处。
最根本的原因是我们没有对患者的冠状动脉缺血做好功能评估。
冠状动脉有粗有细。小冠状动脉只有不到100微米，冠状动脉造影时看不到，但这些小冠状动脉却占了绝大多数。
因此，我们对冠状动脉进行了功能引导治疗——FAME系列研究，通过压力导丝将压力感受器放入冠状动脉狭窄处。例如，如果血管有70%的狭窄，当我们将压力感受器放置在病变远端后，微循环就可以起到调节作用。通过最大程度的扩张微循环，可以暴露出病变部位前后血液的压力梯度。如果压力梯度较大，则会提示。有缺血。
心肌缺血功能评估产学研结合成果丰硕
过去我们做caFFR是基于冠状动脉造影。 caFFR的优点是不需要压力导丝，并且可以通过算法计算功能。当然，CTFFR可以更进一步，在进行血管造影之前计算FFR。
* 论文标题：of -fluid to flow : FLASH FFR
* 论文链接：10.1093/cvr/
caFFR是我们和企业合作的产品，已经投放市场，并且发表了很好的文章。
* 报告：
* 论文标题： - 索引
*论文链接：10.3389/fphys.2020。
我们还收到了北京市首创基金的一个重点项目，主要是根据心肌应变来评估IMR。 IMR是微循环阻力指数。
朱天罡教授是国内超声专家。超声心动图是一种非常简单的超声值，称为“心肌应变”。心脏的跳动并不像气球吹起又缩回，而是在收缩的过程中，无数的心肌细胞在做着非常复杂的机械协调运动，从而产生了像扭毛巾一样最有效的泵血动作。当我们测量心肌应变时，也可以反映心肌缺血的存在。
左图是我们与佐治亚大学、清华大学的人工智能团队合作，根据自己的数据得出的初步结果。当时的研究设计结果还不错，通过心肌应变预测心肌缺血取得了比较理想的效果。
关于缺血，我们从心脏到肾脏。肾动脉也有狭窄问题，肾脏也有缺血问题。我们发现，确实有很多机遇，也有很多挑战。我个人的感觉是这个领域需要复合型人才。虽然现在医学和工程有交叉融合，而且我们和致远建立了人工心脏联合实验室，但是从这个角度我们还是觉得临床医生参与得不够充分。我们希望与专业人士有更深入的合作。 ，也希望这方面的人才能够加盟我院。
李建平教授简介
李建平教授
李建平教授1992年毕业于北京医科大学临床医学专业。 1998年获北京大学第一医院心血管医学博士学位。1999年至2003年在哈佛大学从事博士后研究。李建平教授自2003年回国以来，主要从事冠心病的介入诊疗工作。现任中国心血管病介入诊疗培训项目冠心病介入导师、北京心血管介入质量控制与改进中心专家委员会委员。
李建平教授主要从事冠心病介入治疗工作，开展高血压、冠心病等动脉粥样硬化性疾病的临床和基础研究。在H型高血压与脑卒中一级预防、无创冠状动脉功能评估、空气污染细颗粒物及早期动脉粥样硬化机制研究等方面，我们针对中国人群特点进行研究，创新理论和实践，实现产业转型。 ，作出突出贡献。
在科研领域，李建平教授在JAMA、、、ATVB等心血管顶级杂志上发表多篇学术论文。作为第二完成者获得该领域研究奖励4项，其中“血压分解”获2011年度中华医学科技奖二等奖。结合降低血浆同型半胱氨酸水平预防国人脑卒中》，2012年度中华医学科技奖一等奖《防治H型高血压脑卒中的转化医学研究》，2016年度高等学校科研优秀成果奖、科技进步奖一等奖“我国脑卒中高发原因研究与转化及精准预防”、2016年度国家科技进步奖二等奖“精准转化与应用”主持科技部重大专项、国家自然科学基金、首等基金等多项研究项目。