拟推荐2020年中华医学科技奖候选项目公示

我单位拟推荐童志前副教授申报2020年中华医学科技奖，特进行公示，公示期：2020年4月27日至2020 年5月7日，公示期内如对公示内容有异议，请您向科研与开发办公室反映。

联系人：邵海涛

联系电话：83911987

                          北京脑重大疾病研究院科技与开发办公室

2020年4月27日

附：公示内容（应包括如下方面）

一、中华医学科技奖医学科学技术奖、卫生管理奖、医学科学技术普及奖、青年科技奖推荐项目：

1.推荐奖种 医学科学技术奖

2.项目名称：基于现代“三室模型”的脑微环境、显微及虚拟现实影像解剖在临床精准手术应用研究

3.推荐单位或推荐科学家 北京大学第三医院

4.推荐意见  同意推荐

5.项目简介

随着医学发展，以“脑”“血管”为主的“两室模型”颅脑显微解剖渐渐不能满足临床需要，为密切追踪世界神经外科的最新进展，适应神经外科治疗的新趋势，本研究以“脑”、“血管”、“细胞外间隙”为主的“三室模型”颅脑剖研究为依据，开展显微解剖、影像解剖研究工作，并结合临床手术所涉及到的问题进行相关研究。

1）.细胞外间隙解剖及应用研究：

百余年来，脑科学以“神经元学说”为核心理论根基，以“突触学说”为辅助，在针对各类脑细胞和神经网络的认识上成绩斐然。然而，从脑病治疗和脑病药物研发的角度和效果来看，并没有取得实质性的突破和进展，脑恶性肿瘤、脑卒中、阿尔兹海默病、帕金森病等依然摧残着人类的健康与尊严，人类认知、记忆、情感依然是未解之谜，从上个世纪五十年代以来，国际知名药厂与研发机构耗费巨资投入的多类脑病治疗药物系列研发均面临失败消息不断的尴尬局面，从1945年以来研究文献的系统回顾分析结果来看，脑科学体系在脑结构的研究和认识上存在一个尚未被充分认识和开发的盲区：脑细胞外间隙。

脑细胞外间隙(extracellular space, ECS)是脑细胞和神经网络生存的直接微观环境，因其是纳米尺度的超微结构，加之电镜等结构学检测手段需要先行脱水处理，导致该超微结构空间一直未被业界发现和重视。直到上世纪70年代，美国科学家发明了ECS的电化学测量法，人们才开始对其逐步认识。近来，随着磁示踪ECS测量法的发明，ECS内脑组织液（interstitial fluid,ISF)在全脑的引流路径被逐步解密，业内也将ECS及其内容物构成的空间称为脑间质系统或者脑组织通道（interstitial system，ISS）。脑ISS是38~64nm尺度的不规则形腔隙结构，从脑的细胞组成的容积占比而言，各类脑细胞占据了活体脑容积的70%~80%，而以往备受重视的脑内血管系统仅占据了脑容积的3%~5%，余下15%~20%的容积空间被ISS所占据。近年来，ISS逐渐引起科学家重视，尽管ISS占据着近脑1/5的空间，但受限于以往探测方法的技术限度，目前国际上对脑ISS的研究和认识多只局限于脑浅表皮层等有限区域，而脑深部广阔区域的ISS仍然是人类尚未充分认识的未知空间，脑深部区域的类淋巴组织液引流也因此一直是待解之谜。了解决脑深部广阔区域ECS的信号获取难题，项目组进行了系列研究攻关，提出并建立了磁示踪ECS成像分析技术（专利号：ZL 200980126605.2），解决了脑深部ECS信号采集与定量分析的理论建模难题，应用该方法，课题组揭示了脑深部部分区域ECS超微结构特征以及其内ISF引流的途径与规律。并在此基础上开展经细胞外间隙途径脑胶质瘤、脑缺血临床治疗探索。

2).颅脑显微解剖研究：

颅脑手术显微解剖研究对于神经外科临床诊断和治疗是极其重要的基础，对神经外科医生来说仍然是最重要的基础知识和技能，进一步加深颅脑手术显微解剖知识，有利于提高临床的确诊率、手术的安全性和手术治疗的效果，通过研究和显微解剖神经标本可提高显微神经外科技术、发现新的和更适合的手术入路，为神经外科手术技术的应用提供理论基础。为此，在颅脑手术显微解剖方面，我们就颅底中央区及侧方入路显微解剖、经翼点入路鞍区手术间隙的显微解剖、翼腭窝的显微和冠状断层解剖学研究、床突间隙的显微和断层解剖研究、海绵窦区的冠状断层解剖及三维重建研究、窦汇及上矢状窦窦腔内结构的内窥镜解剖学研究、大脑中浅静脉的应用解剖研究进行了详细、系统的研究。利用119例经福尔马林固定的国人成人尸头共238侧，15例头颅干标本共30侧，先后对颅底中央区毗邻结构及侧方手术入路的相关解剖标志、鞍区的４个解剖间隙、翼额窝、床突间隙、海绵窦区的解剖特点、窦汇及上矢状窦窦腔内结构、大脑中浅静脉进行了详细地显微解剖、观察、拍摄、测量和统计，并结合内窥镜技术、断层解剖及三维重建技术等，以求为手术提供直观的显微解剖实物图和详尽的解剖参数。在颅脑手术显微解剖的基础上，我们在临床应用方面进行了颅底中央区及海绵窦(CS)- 眶尖(OA)区手术入路的临床应用以及颅底中央区病变手术入路临床应用分析研究。我们结合大宗病例颅底中央病变的临床手术，对颅底中央区病变的临床显微外科手术治疗进行研究，包括发病率、术前症状、体征、神经影像学研究、肿瘤切除率、颅神经损伤率、并发症、死亡率及肿瘤复发率等方面；结合经颅入路的不同手术方式的应用，对解剖数据进行反复验证，建立较为标准的手术方法，提出每种手术入路的适用范围；探讨颅底组织损伤重建的方法；评价病人术后生存的质量等。

3).影像、虚拟现实解剖及临床应用研究：

以往对脑解剖研究主要来源于对尸头的显微解剖，以及部分二维的影像学研究，但尸体解剖具有一定的局限性，例如：由于伦理学的限制，尸头标本来源日趋紧张；标本灌注和浸泡等准备过程复杂、耗时；尸体解剖时的浸泡药剂不利于操作者健康，甚至存在朊病毒感染风险；数据测量易受到观察角度的限制和遮挡。颅脑手术规划也基于CT、MRI等普通的二维影像学数据，更不能满足手术设计和解剖模拟的需求。

本研究国内较早将虚拟现实技术应用于颅脑解剖及手术规划， 是将连续断层扫描所收集到的信息通过计算机重建为直观的立体图形，创建一个具有大量三维图像信息的人工环境，使人作为参与者通过适当的装置对虚拟影像进行观察及处理，为解剖研究及手术提供相关信息。这项技术最早用于人体解剖的可视化研究始于美国国家医学图书馆的“可视人计划（The Visible Human Project，VHP）”，目的在于建立三维立体解剖图像，克服二维平面描述解剖仅能表达某一角度的观察结果，并且避免仅靠想象导致解剖关系理解的偏差。而神经外科领域利用虚拟现实系统进行颅脑解剖研究可以克服尸头解剖及二维影像研究的的上述局限，可以多角度、多层次地观察岩骨表面和内部解剖结构的空间轮廓和复杂构筑关系，从而获得充分的解剖信息，减少由于研究者对解剖位置的空间猜测而造成的偏差，形成直观和整体理解。

本研究团队虚拟现实技术引用于脑血管病、颅底、功能区及颅眶颈交界区等复杂部位肿瘤（结合DTI纤维束3D重建，应用于语言区、运动区病变等，评估肿瘤与纤维束、血管的关系）手术评估，提高疑难复杂病变的手术成功率，减少并发症，研究成果在国内大型会议广泛交流，目前已完成100余例患者虚拟现实三维重建，并指导手术。在DTI神经纤维束解剖方面完成全脑DTI神经纤维束解剖重建并出版著作《DTI脑白质纤维束结构与功能》

6.知识产权证明目录

1）Methods for administration of citicoline in stroke treatment，US9192619B2,2015年11月24日

2）脑组织间液与脑细胞外间隙生理参数的测量方法，ZL 200980126605.2，2013年1月23日

3）可示踪小分子化合物在脑内分布、代谢和清除的测量装置，ZL201020237182.1，2011年3月2日

7.代表性论文目录

1.  Yue X, Mei Y, Zhang Y，Yang J, et al. New insight into Alzheimer's disease: Light reverses Abeta-obstructed interstitial fluid flow and ameliorates memory decline in APP/PS1 mice. Alzheimers Dement (N Y). 2019; 5:671-684.

2.  Jian-jun Sun#, Zhen-yu Wang, Zhen-dong Li, Hai-bo Wu, Mei Zheng, Qing Chang, Yun-feng Han, Zhi-hui Cui, Hung-I Liao, Tao Wang, Xiao-dong Chen, Xuan Yang，Jun Yang*. Seldom-segment versus multi-segment intramedullary spinal cord gliomas: a comparative clinical study. Science China Life Sciences, 2018:1-3.

3.  Yingwei Chang, Li Li, Luping Zhang, Xuyan Guo, Zhuoying Feng, Junchen Zhou, Shuai Zhou,Guoying Feng, Fengchan Han, Wenhua Huang,Jun Yang*, Fei Huang . The Plexin-B1 Promotes Glioma Invasiveness and Angiogenesis by regulating RhoA/αvβ3 Signaling Pathway and SRPK1. Tumor Biology. Tumour Biol. 2016,37(8):1-12

4.  Yingwei Chang, Qianqian Wu, Ting Tian, Li Li, Xuyan Guo, Zhuoying Feng, Junchen Zhou, Luping Zhang, Shuai Zhou, Guoying Feng, Fengchan Han, Jun Yang*, Fei Huang.The influence of SRPK1 on glioma apoptosis, metastasis, and angiogenesis through the PI3K/Akt signaling pathway under normoxia. Tumor Biology .2015,36(8):6083-6093

5.  Chunming Xiu, Shunchang Ma, Hongtao Zhang, Yunbo Wang, Jun Yang*.Tentorial meningiomas: Surgical options, clinical feature and management experience in 43 patients. Clinical Neurology and Neurosurgery. 2015 (130) 128-133

6.  YANG Jun, MA Shun-chang, LIU Yan-hong, WEI Lin, ZHANG Chun-yang, QI Jian-fa and YU Chun-jiang. Large and giant medial sphenoid wing meningiomas involving vascular structures: clinical features and management experience of 53 patients. China Medical Journal. 2013,126(23):4470-4476

7.  Jun Yang,1 Yan-Hong Liu,2 Shun-Chang Ma,1 Lin Wei,3 Rui-Sheng Lin,4 Jian-Fa Qi,1 Ye-Shuai Hu,1 and Chun-Jiang Yu.1  Subtemporal Transtentorial Petrosalapex Approach for Giant Petroclival Meningiomas: Analyzation and Evaluation of the Clinical Application. Skull Base. 2011,21(4):49-56

8.  Yang Jun, Ma Shun-Chang, Fang Tie , Qi Jian-Fa, Hu Ye-Shuai，Yu Chun-Jiang. Subtemporal transpetrosal apex approach: study on its use in large and giant petroclival meningiomas.  China Medical Journal.2011,124(1):49-56

9.  Jun Yang, Tie Fang, Ma Shun-Chang, Yu Chun-Jiang, Qi Jian-Fa, Qi zhen, Yang shu cheng, EnHao Cun, Large and giant petroclival meningiomas: therapeutic strategy and the choice of microsurgical approaches (report of the experience with 41 cases.). British Journal of Neurosurgery. 2011, 25（1）：78-85

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19. Jin-Long Sun, Lin Wei, Yang Yang, Meng Li, et al.   The “Tree-ring” sign on MRI: An alternative mechanism of chronic expanding hematoma in the brain.   Neurosurgery Quarterly, 2011,21(1):7-10. 

8.完成人情况，包括姓名、排名、职称、行政职务、工作单位、对本项目的贡献