在北京友谊医院西城院区消化内镜中心的检查室，一位患者正在进行肠镜检查。医生前方除了有一块常规屏幕显示肠道中的图像，还有一块屏幕看上去画面有些“模糊”，需要佩戴3D眼镜才能看清，这就是友谊医院在全球首创的可用于消化内镜的单镜头3D内镜成像系统。它可以实现对消化道内部的立体观察，帮助医生发现肠道中微小或隐藏的病变。

3D系统使画面更立体，可及时发现扁平小息肉

消化道肿瘤包括食管癌、胃癌和结直肠癌，是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一。这类疾病不仅严重威胁着人民健康，也消耗了大量的医疗资源。消化道肿瘤的预后与肿瘤分期密切相关。相比进展期肿瘤，早期消化道肿瘤患者的5年生存率要高出许多。因此，及时发现和准确诊断消化道肿瘤尤为关键。

世界卫生组织（WHO）推荐使用消化内窥镜作为早期诊断和治疗消化道肿瘤的首选方法。然而, 在当前的肠镜检查中，微小或隐藏的病变往往难以识别。如何精准观察病变，特别是细微病变的真实形态是亟待解决的问题。

消化学科是北京友谊医院的重点和特色学科。为解决这一问题，友谊医院消化团队与新光维医疗合作，在全球首创了可用于消化内镜的单镜头3D内镜成像系统。

“肠壁有一圈圈的褶皱，有一些息肉是扁平状的，如果没有及时发现，过几年可能会发生癌变。这一系统和看3D电影类似，由于戴上3D眼镜后立体感特别强，使容易被漏掉的扁平小息肉更容易被发现，减少漏诊率。”北京友谊医院消化分中心第二党支部书记、消化中心实验室副主任朱圣韬介绍说，目前3个检查室都应用了这套系统，系统主要面向需要筛查的病人。

北京友谊医院的医生在为患者进行肠镜检查，最左边屏幕上呈现的是消化道单镜头3D内镜成像系统图像。  新京报记者 张璐 摄

系统运用自主研发算法，与市面上消化内镜均可适配

3D图像是如何形成的？朱圣韬说，要形成立体结构，需要在内镜上放两套光路，相当于人的两个眼睛。但另一方面，为了提高患者的舒适度，内镜越细越好，在这种情况下，两套光路可能产生“斗鸡眼”的效果。所以研发人员的目标是用一个光路形成立体结构。

单镜头3D内镜成像系统基于单眼立体成像原理，运用自主研发的“双网络超分辨成像算法”，通过高速处理器对内镜的每一帧图像信号进行甄别处理，形成真实左右眼图像，从而使普通内镜图像转化为3D图像，在国际上首次实现了消化道内部的立体观察。

这一系统适配目前市面上任何品牌、规格的消化内镜，可以在不改变现有内镜系统及使用习惯的前提下，通过增加运动视差、构筑立体知觉，帮助发现扁平、微小、隐藏病变的隆起、凹陷等三维结构特征。

为评估该系统的临床价值，友谊医院消化团队开展了多中心、大样本、交叉设计的随机对照试验，研究结果表明，与普通2D肠镜相比，使用3D肠镜能够将息肉检出率提高1.54倍、腺瘤检出率提高1.45倍。

目前，消化道单镜头3D内镜成像系统已经应用了2年多，今年将研发第二代系统，使图像更清晰、立体感更强，同时使医生的观感更舒服。“我们发现了一个现象，有的医生戴上3D眼镜为前几个病人检查时看不出来显著的对比效果，但越往后越渐入佳境。这说明医生们对系统有一个学习和适应的过程。”朱圣韬说。

消化健康全国重点实验室获批，已取得多项成果

消化道单镜头3D内镜成像系统，是消化健康全国重点实验室科研成果的一个典型。

2021年，科技部采用试点先行、分批推进的方式启动全国重点实验室组建工作。在北京市大力支持下，首都医科大学附属北京友谊医院联合中国医学科学院药物研究所、中国科学院苏州国科医工科技发展（集团）有限公司，以新建全国重点实验室的身份于2022年9月申报“消化健康全国重点实验室”，并最终于2023年3月获批。

三家单位在消化健康领域各有优势，形成了紧密合作的“产学研医”协同创新体系。中国医学科学院药物研究所是药物研发的国家队，拥有国内唯一的新药开发工程中心，聚焦于消化疾病的先导化合物和药物研制；苏州国科医工公司是中国科学院苏州医工所唯一的独资生物医学仪器研发与产业化公司，研发了国内首款共聚焦显微内窥镜；友谊医院的消化学科是国家临床重点专科和国家消化系统疾病临床医学研究中心，消化内镜中心是全球最佳内镜中心之一。

据北京友谊医院院长、消化健康全国重点实验室主任张澍田介绍，实验室立足消化系统重大疾病前沿应用基础研究，将多学科特色与医学研究前沿相结合，发挥“医疗机构+研究院所+企业”的联合优势，通过引进和培养高端人才、促进合作，不断提高研究水平，创建国际水准的基础—临床—研发—转化全链条消化健康创新研究基地。

实验室主要研究方向包括精准分子诊疗和新药创制、诊疗关键技术突破和设备研发、综合诊疗策略的革新和信息化智能化创新平台的构建。“目前实验室已经取得了多项科研成果。比如发掘了多种消化道早癌标志物和潜在靶点；揭示了肝纤维化等疾病的关键机制；开展系列难治性消化系统癌前疾病的新药临床试验，推进创新药物研发与临床转化；开发了消化道疾病人工智能辅助诊断系统；研发国内首款4K超高清内镜等。”张澍田对此如数家珍。

实验室将研发治疗肠应激综合征等的新药

朱圣韬说，目前实验室正在研发新的诊疗方案和具有自主产权的新药、新器械。“医院临床发现问题，科研院所出解决方案，最终企业将产品做出来，同时有临床的医生参与，产品才能够更好地在临床上进行应用，进行成果转化。”

他透露，目前实验室正在研发治疗肝病和肠应激综合征的新药。肠应激综合征是一种脑肠互动异常型的疾病。“现在很多人焦虑、熬夜、压力大时会出现腹泻、腹痛、便秘的情况，发病率高达7.4%，正因为患病人群较大，所以大家对此不是很关注，肚子一痛就去如厕，症状缓解后也不当回事儿，觉得可能是吃了不适合的食物或者着凉造成的。”

他说，目前市面上只有对症治疗的药物，比如拉肚子了就吃管腹泻的药，缺少治疗“病根儿”的药。目前科研人员已经找出了部分发病高危因素，比如脂肪肝患者，经常吃刺激性食物、深加工食物的人容易患此病，由此可以为患者提出适当的建议，目前针对该病症研发的新药正处于实验室阶段。

新京报记者在采访中获悉，随着北京友谊医院通州院区二期消化内镜中心启用，目前北京友谊医院西城院区、通州院区、顺义院区的内镜中心面积已达到6000平方米，共有主机45台，极大减少了患者的等候时间。

新京报记者 张璐

编辑 陈静 校对 付春愔