文/本刊記者 郭瀟雅
事實證明,“基因心超”顯著提高了遺傳性肥厚型心肌病診斷效率。
肥厚型心肌病(簡稱為“HCM”)是最常見的心臟遺傳性疾病,通常為常染色體顯性遺傳,HCM患者的心肌異常肥厚,影響心臟的各種功能,是青少年以及運動員猝死的最主要原因。據統計,HCM的患病率高達0.5%。
臨床上,通常使用心臟超聲、心電圖等檢查方式來診斷HCM,但是這些檢查仍然可能會遺漏部分患者,或誤診為其他疾病。此外,雖然HCM是一種遺傳性疾病,但即使在家族中有人確診為HCM,其他家族成員也不一定會受到影響,這也增加了診斷的復雜性。對于這個難以捉摸的“隱形敵人”,需要更先進、更精準的診斷技術。
近日,復旦大學附屬中山醫(yī)院(以下簡稱“中山醫(yī)院”)心超室舒先紅教授團隊在國際上首次提出“基因心超”的新概念,并創(chuàng)新性繪制了HCM的“基因心超”圖譜,這一方案將顯著提升診斷的準確性和效率。相關成果發(fā)表在國際權威心血管病學術期刊《European Heart Journal -Cardiovascular Imaging》上。
調查顯示,“基因心超”使醫(yī)生的診斷準確率從62%提高到了96%。
中山醫(yī)院心超室是我國創(chuàng)建最早的心臟超聲診斷中心之一,是國家級影像學科,也是上海市心血管病研究所、上海市影像醫(yī)學研究所、上海市超聲質量控制中心的重要組成部分。近年來,在舒先紅的帶領下,科室對HCM相關的基因進行了深入的研究和解析,不僅發(fā)現了基因變異,探索了心肌不同節(jié)段的肥厚情況,還進一步評價了這些變異如何影響患者的心臟形態(tài)和功能。
當觀察到HCM患者的心臟超聲表現與家族史中的某些基因存在一定關聯時,舒先紅便想到,應該更深入探索這種關系?!靶呐K超聲和基因學這兩個領域,都為我們提供了關于HCM的寶貴信息,但各自獨立的研究,難以有全面的視角。而當我們嘗試將這兩個領域結合起來,像是進入了一個全新的維度,打開了一扇新的大門,使我們能夠更加深入、準確地理解這一疾病的特征?!笔嫦燃t說道。
在中山醫(yī)院領導的大力支持下,在葛均波院士的親自指導下,舒先紅團隊確立了研究目標:探索基因變異與心臟超聲表現之間的關聯,以提高HCM的診斷準確性,幫助醫(yī)生判斷預后。
為了實現這一目標,團隊成員將研究過程分為了四個關鍵階段:一是數據收集,團隊積極收集并整理了大量患者的基因和心臟超聲數據;二是技術培訓,通過多輪培訓,確保團隊成員在基因學和心臟超聲學方面都有深入的了解;三是數據分析,利用先進的數據分析技術,探索基因突變與心臟超聲特征之間的關聯;四是團隊合作,通過多學科之間的交叉合作,使基因學專家和心臟超聲專家可以相互學習,共同完成研究任務。
舒先紅坦言,在研究中也曾遇到不少難點,例如,不僅要找到基因和心臟超聲這兩者之間的關聯,還要深入探索其背后的生物學機制;每個患者的基因和心臟超聲表現都是獨特的,如何從這些多樣性中找到有意義的數據和信息是很大的挑戰(zhàn);雖然現代技術已經很先進,但在某些特定情況下,團隊仍然會面臨信息技術的局限性。不過,研究團隊本著鍥而不舍的精神,一次又一次地克服了這些難題,最終取得了令人驕傲的成果。
“這不是基因和超聲二者簡單的相加,也不是‘1+1>2’,而是‘1+1=確診’。”舒先紅指出,與傳統診斷方法相比,“基因心超”結合了基因學和心臟超聲學的特點,為患者提供了一個更準確、更全面、個性化的診斷方法,尤其是在診斷FABRY、ATTR-CM、DANON等罕見心血管病時,“基因心超”顯示出巨大優(yōu)勢。同時,醫(yī)生還可通過觀察特定基因突變相關的心臟超聲學特征,更早地發(fā)現患者潛在的健康問題,與生殖醫(yī)學科專家聯合采取預防措施,阻斷疾病遺傳給下一代,從而節(jié)省醫(yī)療資源和費用,降低醫(yī)療成本。
復旦大學附屬中山醫(yī)院心超室團隊。
一名76歲的男性患者來到中山醫(yī)院就診,主訴反復心悸和呼吸困難。初步的心臟超聲檢查顯示,其左心室心肌顯著不對稱增厚。傳統的診斷是“肥厚型心肌病”,給予常規(guī)藥物治療。
但是,舒先紅團隊通過“基因心超”技術,進一步檢測了患者的基因。結果顯示,該患者在TTR基因上有致病突變,證實了患有特殊的心肌肥厚。隨后,醫(yī)生對這名患者的治療計劃進行了相應的調整,采用了針對TTR突變的特定治療策略。經過一段時間的治療和跟蹤,該患者的癥狀明顯改善,生活質量得到提高。
據介紹,“基因心超”的核心是結合基因學和心臟超聲學的知識,為心臟疾病提供更深入的診斷和理解。除了HCM的診斷外,這種方法還可以應用于任何與特定基因突變相關的心臟疾病,如擴張型心肌病、限制型心肌病、心臟傳導系統疾病、某些先天性心臟病等。此外,對于在心臟結構或功能上有明顯異常表現、且有家族史,但尚不明確其遺傳原因的疾病,“基因心超”也是一個重要的診斷工具。
為了更加方便臨床醫(yī)生診斷,舒先紅團隊利用超聲,將HCM的節(jié)段肥厚模式畫了出來,給每一種致病基因精準畫像,這樣既方便制定臨床患者個性化的診療方案,也有助于臨床遺傳信息的解讀。
舒先紅對記者說,“基因心超”圖譜基于大量患者數據,確保圖譜有著廣泛的代表性和可信度。在創(chuàng)建圖譜的過程中,不僅依賴于心臟學科醫(yī)生的專業(yè)知識,團隊還與基因遺傳學專家緊密合作,使圖譜內容既專業(yè)又全面。在發(fā)布圖譜之前,團隊還對其進行了多輪的審核與驗證,確保繪制的每一個細節(jié)達到精確要求。
醫(yī)學是一個不斷發(fā)展的領域,新的研究和發(fā)現每天都在涌現。為了使“基因心超”圖譜始終保持在學科最前沿的狀態(tài),舒先紅團隊定期審查檢索和分析最新的相關研究,并鼓勵全國各地醫(yī)生和研究者提供關于圖譜的反饋,幫助團隊識別并持續(xù)改進圖譜中任何潛在問題。
展望未來,舒先紅表示,計劃進一步探索“基因心超”在其他心血管疾病中的應用,逐步拓展診斷領域。團隊將利用人工智能的深度學習技術,來識別和提取基因,分析超聲圖像中的關鍵信息,并將其轉化為更精確的數據。為了提高大眾對此技術的認知,團隊也將開展健康講座、媒體宣傳等各種活動,進行科普宣教。同時,計劃開展一系列培訓和教育活動,通過“基因心超”圖譜的講解,幫助醫(yī)學生和基層醫(yī)生更快掌握基因與超聲學特征之間的關系。鑒于“基因心超”具有廣泛的潛在應用價值,舒先紅希望能與更多的研究機構和醫(yī)療機構合作,共同推動這一技術的發(fā)展和應用,惠及更多患者。