孙栋：我在加州大学旧金山分校研究骨关节炎
来源：医院-05-:57:27点击数：编辑：张地
编者按：医院以培养研究生国际视野、提升国际交流能力和国际竞争力为目标，继续推进研究生教育国际化，通过中外联合培养、攻读博士学位、短期出国研修以及国际学术交流四种途径，面向硕士研究生和博士研究生两个群体，支持和帮助博士生、硕士生做好研究生国际交流工作，该项目受到师生欢迎，博士生普遍反映受益匪浅。每个访学的博士生都有一段不可复制的经历想与你们分享，今天，你能看到谁的故事呢？
“AtUCSanFrancisco,wearedrivenbytheideathatwhenthebestresearch,thebestteachingandthebestpatientcareconverge,wecandeliverbreakthroughsthathelphealtheworld.”
-FromtheUCSFHomepage
加州大学旧金山分校（以下简称UCSF）是一所“医、教、研”一体化的顶尖医科学府，专注于人类健康和生命科学，在美国医学界享有盛誉。UCSF医疗中心连续17年被评进全美顶级医疗机构Top10榜单，在年-年U.S.NEWS医院排名中排名全美第五，加州排名榜首，斯坦福大学医疗中心位居其次。UCSF只进行研究生教育和住院医师培训，其住院医培训项目与约翰·霍普金斯医学院、哈佛医学院并称美国竞争最激烈的三个住院医培训项目。自年建校，多项革命性的生命科学进展在这里诞生，包括癌基因的首次发现，DNA重组技术的发明，AIDS/HIV与恶性淋巴瘤关系的首先揭示等；年度，UCSF获得美国国立卫生研究院（NIH）的5.9亿美元资金支持，仅次于约翰·霍普金斯大学顶尖的医疗及学术水准，再加上加州“四季如春”的适宜气候，UCSF可以说是很多医学和生物专业学生的梦想之地。年4月，我有幸来到UCSF进行访问学习，期间感受颇多。
严谨的工作作风
“严谨”是我初入实验室的第一感受。起初的两周，我没有接触到任何与科研项目相关的东西，直达我完成了三件事情，我的外导ThomasM.Link,MD,PhD才正式和我谈论我的科研项目：一是完成各种training，从“诚信科研”、“科研利益冲突”到“MRI仪器使用规范”的basictraining，以及软骨分割技术的researchtraining，所有的training必须合格后打印证书，由我的外导Dr.Link签字才被认可。二是私人电脑和移动硬盘的加密及IT认证。早在入职一个月前，我便收到放射系教学秘书有关电脑加密的邮件，足见UCSF对此的重视。起初，我觉得这种加密只是为医院资源；后来，我才意识到“加密”也是为每位医务及科研人员提供数据保护。有次，组内的博后的电脑在旅行中被偷，我很担心地问电脑中的实验数据岂不都丢失了，但被告知只要你的电脑有加密过，IT就可以帮你恢复所有的数据到你的新电脑，而且恢复等待期间，IT部门为你提供备用的笔记本电脑。这种保护及完善的服务着实为每位科研工作者提供了坚实的后盾。三是实验室的出入采用严格的门禁系统管理。从实验楼，到每层实验室，再到每个扫描间的出入，都需要邮件向安保人员申请并抄送导师才能获得通行资格，包括下班后及节假日进入实验室都需要导师另行申请。
其实，这种严谨的工作作风在这一年的访学中时常体验得到。记得有次我去做志愿者，在扫描间第一次看到临床应用的PET/MRI设备，便询问是否可以拍照，技术人员的第一反应是遮住了屏幕上的病人信息，这种保护病人隐私的反应着实让我钦佩。再者，在与血液科合作的项目中，对方查阅电子病历进行病人临床资料的采集，全部使用access建立匿名数据集。收发的邮件中，只要包含影像号码，住院号等可以查询到病人信息的资料，都需在邮件主题中备注“ePHI”。
科研所感
“你知道如何进行影像研究了吗？——这是我访学回国后，我的导师李小明教授问我的第一个问题。它足以让我反思这一年的所学所得。
（1）科研热情。正如UCSFHomepage所提出的“healtheworld”，从实验室的PI到summerstudent,你似乎能感觉到每个人的科研热情，感受到他们为人类健康事业和医学发展服务的自豪感和使命感。起初我很好奇，Dr.Link作为UCSF放射系肌肉骨关节系统的临床主任，为何在众多可以研究、更易研究的骨关节疾病中选择了最常见、最普遍的退行性骨关节炎（OA）进行研究，而且多年来致力于此。后来，我发现“解决2.37亿人口的病痛，提高人们的生活质量”不只是写在文章引言里的标语，而是他们真正身体力行的事情，更是他们的科研的梦想和目标。不止是MQIR实验室的科研人员，我的另一个课题合作教授Dr.Lang言语之间就传达着对科研的热情，尚记得他激情洋溢地向我介绍课题的临床意义，用“I’mwaitingwithbatedbreathtosee”回复我的初步结果。正是被这样的热情、活力的科研氛围所感化，我也对自己能为OA的研究付出自己的微薄之力而倍感自豪。
（2）细致、深入。UCSF放射科医师对图像的观察十分细致，从影像征象中深入探究病理、病因。髋关节退行性改变的MRI表现早已十分明确，但是Dr.Link通过阅读大量MRI图像，发现了软骨分层（delamination）这个有趣的征象——软骨内的T2线样低信号，而这些征象没有细致的观察是很难发现的。之后，Dr.Link进一步深入研究，与骨科医师合作，对照软骨分层这一MRI征象和关节镜下的病理表现。此外，组内的博后Jan在阅读OA膝关节MRI时，观察到HIV病人往往伴有严重的脂肪垫水肿征，目前在收集更多的病例进行病例对照研究。由此可见，在科研中，细致观察、留意细微的变化或许就能获得新的灵感和切入点，再深入研究，可能就会有重大的进展。
（3）Brainstorm。从两三人的talk到每月的MQIRmeeting,各种的brainstorm是科研路上的“助推器”。Dr.Link每周只有一半的时间在实验室工作，所以除了两周一次的小组会议，我们组员之间也常常会三两成群的聚集起来讨论一下课题。实验组成员会主动和我分享自己课题的进展情况，也会毫不吝啬得给我的课题提出建设性的意见，这种讨论、分享与合作给我的实验带来了很大的帮助，也让科研不枯燥、不孤单。此外，每两周一次的Dr.Link小组会议上，每个人要汇报自己的科研进展——展示初步实验结果或者提出问题，有时会精读有趣的论文、讨论国际会议的研究热点等。每个一次的读片会，大家可以将实验中看到的有趣、疑难的病例，UTE等新序列图像分享出来，由Dr.Link带领读片。臀肌肌腱炎的MRI表现与疼痛、生物力学的关系这一新的研究方向就是在读片会上讨论得出的。每月的MQIRmeeting主要进行重要国际会议presentation的练习。各位教授会仔细的审核每一页ppt，就连字体的大小，关键词是否准确发音都被指出。给我留下深刻印象的是，实验室教授往往问发言人提前查询此次发言的会场主持嘉宾的名字,然后假装成主持嘉宾介绍发言人，指导发言人练习如何得体地回复主持嘉宾对自己的介绍。每月的THOAMmeeting上，生物统计学的教授会为课题提出很多病人筛选和统计方法的建议。此外，还有各种大大小小的讲座，你会见到很多国内甚至国际有名的教授，例如清华大学的“学术女神”颜宁教授。
大数据背景下的影像研究
出国前对大数据、人工智能、深度学习等研究热点的认识是基于医院放射科在临床推行应用的CT“阿尔法狗”。这是一款阅片软件，读一张肺部CT图像仅需5秒，对肺结节的发现率高达90%。CT“阿尔法狗”辅助诊断在带来方便的同时，也有不能忽视的弊端，例如肺纹理被误诊断为肺结节，这就需要医生的对结果的进一步审核。
我所在的MQIR实验室在深度学习、人工智能辅助骨关节影像研究上处于世界领先水平。首先，多学科专业人才的引进、多学科团队的交叉合作促成了MQIR实验室在该领域的飞速发展。除了我的外导Dr.Link(MQIR实验室临床主任)所带领的团队由放射科医师组成以外，其他PI及科研人员包括SharmilaMajumdar,PhD带领的生物工程专业团队,RichardSouza,PT,PhD带领的生物力学团队，GabbyJoseph,PhD擅长生物统计，ValentinaPedoia,PhD是医学计算机科学专业人才等等。其次，OAI大数据库的建立。该数据库是由包括UCSF在内的6个美国医疗中心联合建立的骨关节纵向研究数据库，名参与者随访研究9年，旨在探索骨关节炎发生发展的生物化学、基因及影像等生物指标。应课题的需要，我也有幸与ValentinaPedoia,PhD合作，旨在将深度学习推行到退变性半月板的自动分割。这也让我对人工智能在影像科研中的应用有了初步的了解，开始思考人工智能对医学、医生的影响。像任何技术的发明进步一样，人工智能在医学上的应用也具有双面性。人工智能的发展已是趋势，我期待它的发展能为医学和生命科学带来巨大的益处和革命性的变化，同时，我也坚信人工智能智能可以辅助临床诊断和科学研究，但永远都取代不了放射科医生。
UCSF毕业典礼
年6月毕业季，放射科在旧金山最好的酒店——FourseasonHotels为fellows和graduates举行毕业晚宴，Dr.Link特别nice邀请我们同行。Dr.Link是这样描述这个毕业典礼的:“ThisisaveryuniquecelebrationwhichisunlikeanythinginGermanyandlikelyChinatoo”。事实证明，这真的是很独一无二的毕业典礼，所有人都正装出席，毕业生的家人一同出席，毕业典礼和晚餐同步进行，氛围可谓是轻松愉快，又不失庄重。每一位毕业生都被隆重、风趣、温馨地介绍。从小时候的照片，到成为医学生，到结婚为父母，再到Fellowship期间的点滴，最后由UCSF放射系主席RonaldL.Arenson,MD颁发毕业证书。除毕业生外，每位出席人员都被照顾到。骨关节组、腹部组、中枢组、心胸组的主任分别带领自己的团队上台，并介绍自己团队的每位fellow、resident以及新成员，褒奖这一年来的工作，并介绍每个人新年度的工作计划。就连我们三个非临床工作人员，主持人也有特别介绍。最后，放射系主席为科室本年度的杰出住院医师、杰出主治医师、杰出临床教员、杰出科研工作者等颁发证书，并介绍-年度新的住院总医师。毕业典礼的整个过程，掌声不断，还时不时传来欢笑声和喝彩声。典礼结束后，大家可以在享受甜点的同时自由聊天。年3月底，外导为我的离开举行farewelldinner，被问到在旧金山一年，印象最深刻的一件事是什么，我最先想到的便是参见-年度放射科的毕业典礼。
鸣谢
最后，赴美访学的一年是收获的一年，不仅是影像科研的启示，更是“除人类之病痛，助健康之完美”的责任感和自豪感，不忘初心，砥砺前行。在此，由衷地感谢我的导师李小明教授以及外导ThomasM.Link教授给予我出国访问学习的机会，感谢实验组成员JanNeumann,SarahForeman，GabbyB.Joseph，UrsulaHeilmeier,JoeDarrylBaal，KaiKern以及期间结识的来自中国的科研人员徐凯频、万超以及钟群杰等对我科研以及生活上的帮助，特别感谢医院研究生教育管理部门、华中科技大学研究生国际交流办公室等对我出国的支持！
华中科技大学同济医学院医院
级放射科博士生孙栋
导师：李小明
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