【编者按】上海交通大学与上海第二医科大学强强合并20年来，学校专门设立“医工交叉”研究基金，通过持续搭建平台、探索机制，实现了医学与理工科的深度交叉，培育出多项国家级科研成果，为学校整体实力和学科建设水平实现跨越式提升提供了有力支撑。为反映全校在医工交叉领域的探索经验和取得的不凡成就，新闻网将陆续刊发其中的优秀案例，以期梳理发展历程、总结实践真知，进一步激励广大教职医务工作者深耕交叉融合领域，为推动科技创新、医学发展，早日实现健康中国战略作出新的更大贡献。

严福华，二级教授，主任医师，博士生导师，上海交通大学医学院医学影像学系主任、医学技术学院医学影像技术系主任、上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科主任，国家“十三五”重点研发计划首席科学家。担任国际医学磁共振学会中国区主席、中国医师协会放射肿瘤治疗医师分会副会长、中华医学会放射学分会常委兼磁共振学组组长、中国研究型医院学会磁共振专业委员会副主任委员、国际心血管CT协会中国区委员会副主任委员、中国医学装备协会磁共振应用专业委员会副主任委员、中国医疗保健国际交流促进会影像医学分会副主任委员等多个职务。从事影像诊断36年，在国内外期刊(包括影像学领域顶级期刊Radiology等)发表论文400余篇，为其中60余篇的通讯作者。主持国家自然科学基金面上项目7项。指导研究生60余名。获2024年第五届“上海最美女医师”、2023年“上海市巾帼建功标兵”、2019年全国住院医师规范化培训“优秀专业基地主任”、2019—2020年度上海市卫生健康系统“三八红旗手”等荣誉称号。曾获国家科学技术进步奖二等奖、中华医学科技奖二等奖、上海市科学技术奖科技进步奖一等奖等多个奖项。

医学影像也就是人们熟知的“拍片”。1895年，伦琴发现了X 射线，并将其应用于人体疾病检查，标志着医学影像学的诞生。在随后的半个多世纪中，医学影像学经历了多次技术革新，主要包括CT、MRI、超声成像和核素显像等技术的发展。20世纪70—80年代，CT和MRI的出现极大地推动了医学影像学的发展。也正是在这个时期，严福华意识到医学影像正成为一种重要的医学诊断工具，从此便走上医学影像学的道路。后来，在上海交通大学医工交叉先进理念的引领下，严福华及其团队聚焦于医学影像技术的临床转化、肿瘤的早期影像学筛查与诊断，以及医学影像智能化分析等前沿领域，通过对人工智能在影像医学上的应用，取得了显著的研究成果和突破性进展。

当好医生中的医生，影像医学的智能化创新是关键

“有人说，我们是医生中的医生。放射医生的诊断能帮助临床医生做出决策，我最希望告诉等待判决的患者，你不是绝症。劝人不动刀难于劝人动刀，背后是千锤百炼的读片能力。”

X射线、CT、MRI是放射科的常规工具，严福华这一辈子都在和它们打交道。1983年，她进入上海第一医学院(现复旦大学上海医学院)学习临床医学，出于对放射诊断学发展前景的认可，她毛遂自荐，师从国之名医全景医学首席专家周康荣教授，开始了自己一生的追求。放射诊断的发展非常迅速，CT、MRI出现后不断迭代，技术越来越先进。随着医学技术的不断进步，严福华也迎来了与人工智能的初次结合，踏上了影像医学创新之旅。

2003年， 一位从美国归来的人工智能专家到中国访问交流，他研究的领域是计算机辅助诊断，这实际上是人工智能 (AI) 最早的应用。当时，严福华在中山医院研究肝癌的影像诊断，小肝癌的诊断还是面临很大的挑战，小病灶的检出和定性，都需要计算机的辅助诊断。她敏锐地察觉到该技术的潜力，开始与这位专家共同探索AI在肝脏CT领域的应用，如肝脏的分割、病灶的分割以及动态曲线自动比对等，以此来辅助医生诊断。这一合作也使严福华洞察到了人工智能在影像诊断领域的应用潜力，为后续的深入研究奠定了基础。

严福华工作照

现在，他们的合作已经从肝癌诊断走向了术前规划，因为随着影像技术的进步，小肝癌的检出率、定性准确性都提高了，而基于CT图像的术前规划对治疗来说更加重要。比如说肝脏里面有一个巨大的肿瘤，术前需要判断切掉肿瘤的同时会累及哪些血管？残留的肝体积是否能够维持正常的肝功能?如果靠手动分割、人工计算肝脏的残余体积，计算误差比较大，耗时也较长。但AI不会疲劳，而且很标准化，这大大缩短了肝癌术前规划的时间、提升了精度，且保持了良好的一致性。现在已经有好几家公司开发了商业化的软件，临床应用也很成熟，将人工智能应用于肝癌术前规划也成为很多肝脏外科专家非常认可的方式。

严福华带教学生

人工智能推动放射科实现极致、高效与普惠

在严福华看来，影像学与人工智能的结合是一个自然且必然的过程。放射科又被称为“设备依赖型科室”，对设备和先进技术的依赖明显。所以，做好图像、呈现更多细节，是其极致追求。随着医学技术的不断进步和临床需求的不断增加，对影像的要求越来越高、数量越来越多，传统的影像学诊断方法已经难以满足医生的需求，必须借助外部的力量来帮助医生提高诊断效率和准确性，而人工智能就是最好的一个帮手，也为影像学诊断带来了新的可能。

帕金森病的诊断往往依赖于中脑黑质区域的“燕尾征”是否消失，但这一特征在影像学上的表现可能不典型，需要医生用高度的专业知识和经验来识别。此外，铁沉积和神经黑色素的变化在磁共振图像中的识别同样充满挑战。例如，“燕尾征”在磁共振上的表现形态多样，并非都是典型的燕尾状。因此，影像医生需要建立一个模板，将正常与异常的图像与这个模板进行比对。然而，人为的勾画存在误差，每个人勾画的结果不尽相同。这些难点构成了帕金森病诊断的主要障碍。面对这些挑战，严福华团队与沈定刚教授、 杨光教授等AI方面的专家展开了深入合作，提出利用AI进行自动勾画，提高诊断的一致性和可重复性。他们与临床医生紧密合作，提供高质量的图像和标注数据，并不断迭代优化模型。最终，结合机器学习模型，开发了一种新的MRI分析方法，能够更准确地诊断帕金森病。这一成果不仅提高了诊断的准确性，也为帕金森病的早期干预提供了可能。

现在，从图像采集的环节，各个厂家都已经跑出了基于AI的“加速度”，在提高成像速度的同时，也提升了图像对比度与清晰度，实现了自动诊断的功能。例如，在乳腺癌的筛查中，AI可以辅助医生从两三百幅图像中快速找出可疑的病灶；在冠心病的诊断中，AI可以加速三维重建过程，并提供准确的测量数据，从而帮助医生做出更准确的诊断。目前， CT检测肺结节是AI应用最成熟的领域。通过AI的辅助，医生可以在1分钟之内找出1毫米以上的结节，并判断其良、恶性，从而降低漏诊、误诊率，提高早期肺癌的筛查率，美国的大样本随访研究证明它可以降低20%的死亡率。

严福华在2024年全国磁共振成像学术大会发言

从合作到融合再到“一体化”，瞄准未被满足的医学需求，一个又一个创新成果在医工交叉的推动中不断诞生。“全国的CT拥有量尚可，但边远地区拥有量仍然不足，能准确读片的放射科医生更加稀缺。移动CT体检车已成为新选择，它可以开到边远地区，不需要医生跟车，只要把图像传回来，AI就能实时地把病灶找出来，并做诊断。通过这样的方式，能让广大老百姓也能享受到AI带来的好处。”严福华对“人工智能+影像诊断”的未来充满憧憬。

打通“企业-学校-医院”,“放射”模式成医工交叉新路径

有人说，放射科是一所医院的定海神针，因为如果没有放射科的精确诊断，手术要在哪里动刀都无从定论。这话也许有些夸张，但是，现在的放射科已经从一个辅助科室发展成为医院必不可少的科室，参与了诊治的全过程。因此，严福华大多数的医工交叉项目都产生于不同团队的通力协作。“不同的老师有不同的强项，我们也有不同的需求。我们放射科分了很多的亚专业组，不同的亚专业组跟不同的团队合作。比如我们跟沈定刚教授合作研究的乳腺磁共振主要聚焦于扩散加权成像方面的内容，和冯原教授合作研究了磁共振的弹性成像。不同的合作主体各展所长、紧密合作，才能使合作效率最大化。”

严福华认为，一个好的医工交叉项目，一是要有明确的临床需求，了解临床的基本问题和实际需求；二是要有创新的理念，对技术领域有所了解、有超越别人的独到之处；三是要不断反馈与迭代更新，根据临床反馈进行改进和完善，真正地做到成果转化。需求来自医院临床一线，由临床一线确定要解决什么样的问题；医技科室提供高质量的图像和标注数据；而工科的合作伙伴则负责算法和模型的开发。医工交叉的合作模式应该是需求导向、分工合作、共同发展的。

严福华在磁共振诊疗高端技术国家工程研究中心揭幕仪式上发言

作为“企业-学校-医院”研究团队的负责人，严福华也指出了与企业合作的重点。“发文章、申请专利是团队合作的重要模式之一，但医工交叉不应该只是发文章、申请专利，还要有产品和临床应用的导向，强调成果转化。”以脑动脉瘤的筛查为例，最好的办法就是做磁共振血管成像，但设备产生图像后，难点在于“分割”，影像医生要把前循环、后循环、颈动脉系统、椎动脉系统分割得清清楚楚，这个过程要花很多时间。严福华与上海联影医疗科技股份有限公司合作开发了应用于临床诊断的动脉瘤筛查软件，可以快速地分割大脑的血管并找出动脉瘤，为医生提供重要的诊断依据，大大节约时间成本。

组合“输出”实现社会价值，上海交大医工交叉“先发”亦将“勃发”

“很多学校都在做医工交叉，但上海交通大学起步早、方向明，工科、医学院和附属医院实力也强，医工交叉发展具有先发优势。”上海交通大学的“医工交叉”研究基金项目都是由医院的医生牵头申请，学校的科研人员配合，大家共同进行前沿探索、联合培养人才、组建跨学科研究团队，合力促进重大成果的产生。

严福华认为，对于一个医工交叉合作团队而言，带头人很重要。带头人不仅需要以开阔的眼界和前瞻性的理念来引领团队发展，还需要对团队成员进行合理分工，并注重团队精神的培育，此外还要提供资源条件和学习机会让大家不断进步。“搭好班子才能效率更高”，团队成员各展所长，良好搭配，才能提高整体合力。

“知识分子不仅要实现自身价值，更要去影响别人，推动整个行业的进步，体现社会价值。”严福华常说，作为医生，帮助患者就等于帮助患者的整个家庭，甚至会给整个社会都带来好处。“能参与到这个伟大的事业中，对行业的发展发挥一点作用，这让我无悔无憾。”

(摘编自《交叉融合 医工同行 上海交通大学医工交叉二十年》 上海交通大学出版社 2025年11月第一版 主编 曾小勤 郑俊克 李冬凉）