導(dǎo)語(yǔ)
本文介紹一款高端直線加速器：東軟智睿極光智慧放療平臺(tái)，讓我們看到了國(guó)產(chǎn)放療的努力與用心。
2023年9月25日，東軟智睿高端醫(yī)用直線加速器：NeuRT Aurora極光智慧放療平臺(tái)，正式獲得NMPA批準(zhǔn)上市。這是東軟智睿2018年從東軟醫(yī)療分拆獨(dú)立后的首個(gè)作品，對(duì)得起其“五年磨一劍”。
我們看到了其誠(chéng)意，也看到了其認(rèn)真與創(chuàng)新，因其基本滿足了我們對(duì)直線加速器的美好愿望：高精度、高劑量、高療效、高穩(wěn)定、低損傷，堪稱國(guó)產(chǎn)直線加速器的標(biāo)桿之作。
1、為什么是放療？
從1896年至今，放療用于治療癌癥已有一個(gè)多世紀(jì)，放射物理學(xué)和放療技術(shù)也經(jīng)歷了千伏時(shí)代、兆伏時(shí)代、適形放療時(shí)代、調(diào)強(qiáng)放療時(shí)代，逐漸發(fā)展成一門高度精密復(fù)雜的科學(xué)，并還在不斷的發(fā)展和完善。
如今，放療早已進(jìn)入“精確定位、精確計(jì)劃、精確治療”時(shí)代，在提高患者生存率的同時(shí)，大幅減少副作用。因此，盡管與手術(shù)、化療并稱為三大腫瘤治療手段，放療卻是最有潛力的一種，因?qū)颊叩暮锰庯@而易見(jiàn)：根治疾病、保留患者器官、節(jié)省費(fèi)用。
比如，手術(shù)像“特種兵”，能干凈利落干掉“壞蛋頭目”，但可能漏掉分散的“潛伏分子”；而放療則像精確制導(dǎo)導(dǎo)彈，可以實(shí)現(xiàn)立體化、精確定點(diǎn)打擊目標(biāo)，讓癌細(xì)胞無(wú)路可逃且不傷及“無(wú)辜”。
比如，根據(jù)WHO統(tǒng)計(jì)，其腫瘤治愈率的貢獻(xiàn)(18%)與手術(shù)(22%)相當(dāng)，遠(yuǎn)超過(guò)化療(5%)，其治療成本僅是手術(shù)的一半，更是藥物的幾十、甚至上百分之一。
因此，近年來(lái)我國(guó)大力發(fā)展以直線加速器為核心的放療事業(yè)。按新增市場(chǎng)的醫(yī)院采購(gòu)價(jià)估算，近3年國(guó)內(nèi)直線加速器保持約300臺(tái)/年的采購(gòu)量，創(chuàng)造了約75億元/年的市場(chǎng)價(jià)值。
與此同時(shí)，高端放療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化也成為了國(guó)家戰(zhàn)略。在這樣的背景下，國(guó)產(chǎn)品牌正以肉眼可見(jiàn)的速度在發(fā)展，而這其中的佼佼者便是東軟智睿，其NeuRT Aurora極光智慧放療平臺(tái)，符合我們理想的“好的直線加速器”。
東軟智睿極光智慧放療平臺(tái)(來(lái)自官微)
2、何為好的直線加速器？
過(guò)去百年的放療發(fā)展說(shuō)明，無(wú)論是調(diào)強(qiáng)放療還是立體定向放療，都是圍繞著放療增益比展開(kāi)的：腫瘤部位盡可能接受最佳劑量，危及器官盡可能接受最低的劑量。
不斷追求新技術(shù)的落腳點(diǎn)都是為了讓患者更受益，并在收益與代價(jià)、在得與失中尋求著最優(yōu)點(diǎn)。因此，我們認(rèn)為在“三精”時(shí)代，好的直線加速器應(yīng)當(dāng)以下符合3個(gè)關(guān)鍵詞：
看得清
隨著放療技術(shù)的進(jìn)步，使靶區(qū)劑量不斷地提升，與此同時(shí)對(duì)位置的精確度要求也越來(lái)越高。這就像一架轟炸機(jī)，其攜帶的炸彈比之前提高了數(shù)倍甚至數(shù)十倍，如果投錯(cuò)了位置，不但不能消滅敵人，還會(huì)嚴(yán)重誤傷"平民”，那還不如不做。
“打得準(zhǔn)”要求既不能少照或漏照腫瘤，否則會(huì)造成腫瘤復(fù)發(fā)；也不能多照射正常組織，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥。這就需要圖像引導(dǎo)放療技術(shù)(IGRT)，即能在治療前看到靶區(qū)和正常組織，實(shí)現(xiàn)位置進(jìn)行驗(yàn)證，也印證了放療發(fā)展的本質(zhì)之一便是回歸影像。
從EPID開(kāi)始，直線加速器有了眼睛，隨后又進(jìn)化成KV-KV、MV-CBCT、KV-CBCT。不過(guò)，CBCT在軟組織成像方面仍是有弱勢(shì)，尤其是面對(duì)腦部腫瘤；此外，很多腫瘤還會(huì)隨器官運(yùn)動(dòng)，這意味著要實(shí)時(shí)看得清。對(duì)此，東軟智睿給出了自己的解決辦法：
1）對(duì)于軟組織成像不足問(wèn)題，極光搭載了iCBCT診斷級(jí)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)，其獨(dú)創(chuàng)的雙域迭代算法降低了散射線對(duì)圖像質(zhì)量的影響，使軟組織成像更清楚；結(jié)合GPU加速，12秒即可實(shí)現(xiàn)0.5mm的影像引導(dǎo)精度。
iCBCT診斷級(jí)圖像引導(dǎo)(來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
2）對(duì)于呼吸引起的器官運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，極光搭載了在線監(jiān)測(cè)技術(shù)：光學(xué)體表實(shí)時(shí)靶區(qū)運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)，其位移精度＜1mm，重復(fù)性精度＜0.5mm，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定位時(shí)的呼吸運(yùn)動(dòng)，用于輔助患者擺位；還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療時(shí)的運(yùn)動(dòng)，用于呼吸門控，保障治療精度。
打得準(zhǔn)、打得穩(wěn)、打得狠
所有的癌癥治療，基本上都是“一錘子買賣”，即對(duì)患者來(lái)講，最有可能治愈的機(jī)會(huì)在初診初治，如果初次治療不規(guī)范或質(zhì)量不高，再次治療的獲益會(huì)大幅下降，而風(fēng)險(xiǎn)和毒副作用卻是大幅上升。
對(duì)于放療更是如此，越要根治越必須打得準(zhǔn)、打得穩(wěn)、打得狠，即盡可能精準(zhǔn)且高劑量覆蓋腫瘤，否則會(huì)造成腫瘤復(fù)發(fā)，同時(shí)盡可能給予正常組織低的劑量或避免照射正常組織，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥/副作用。對(duì)此，東軟智睿也給出了自己的解決辦法：
1）對(duì)于打得準(zhǔn)，其0.5°機(jī)架旋轉(zhuǎn)精度、0.5毫米等中心到位精度、亞毫米圖像配準(zhǔn)保證了極光的照射精度；其平行交錯(cuò)式雙層MLC(多葉準(zhǔn)直器)設(shè)計(jì)，保證了靈活適形和超精適形，不僅多孤野治療能力更強(qiáng)，還有助于保護(hù)危及器官。
2）對(duì)于打得狠，其束流單元采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大劑量率邊耦合加速管、3.1MW 大功率磁控管和柵控電子槍的設(shè)計(jì)，在6MV(FFF)下最大劑量率可1600MU/min，不僅保證了高強(qiáng)度輸出，還使劑量率可控性更好，有助于短時(shí)間精準(zhǔn)大劑量照射，減少了患者治療時(shí)間，提高了設(shè)備使用率；減少了體內(nèi)器官運(yùn)動(dòng)誤差，提高了治療精度。
3）對(duì)于打得穩(wěn)，其10ms “巨匠”光纖分布式實(shí)時(shí)同步控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確響應(yīng)，確保極光以更可靠的方式完成復(fù)雜治療；其三重防護(hù)智能安全聯(lián)鎖和全流程N(yùn)euRT-DRAMP安全控制設(shè)計(jì)，確保治療順暢與治療安全。
效率高
由于腫瘤患者的特殊性，要盡可能提高治療效率，這也是好的直線加速器必須要具備的。對(duì)此，東軟智睿也給出了自己的解決辦法，其F-IGRT全圖像引導(dǎo)智慧工作流實(shí)現(xiàn)了5分鐘IGRT治療，提高效益比，其6RPM的無(wú)極旋轉(zhuǎn)機(jī)架，不僅速度快，而且擺脫了機(jī)架旋轉(zhuǎn)范圍的限制，大幅提升了治療效率。尤其是其環(huán)形機(jī)架，更是大幅提高了加速器的臨床治療效率、治療精度、可拓展性。
必須要說(shuō)，環(huán)形機(jī)架是直線加速器的必然趨勢(shì)，因?yàn)椋?/span>
1）由于采用了類似CT的滑環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)形機(jī)架能多圈連續(xù)旋轉(zhuǎn)，大幅簡(jiǎn)化了臨床流程，提升了治療效率；更重要的是，旋轉(zhuǎn)照射有助于實(shí)現(xiàn)更高精度、更高效率的容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(VMAT)，在大腫瘤或者長(zhǎng)腫瘤治療方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。比如，極光能實(shí)現(xiàn)125cm治療范圍的長(zhǎng)靶區(qū)治療。
2）相較于C形臂，環(huán)形機(jī)架有天然的穩(wěn)定性和安全性優(yōu)勢(shì)，這也就是為什么CT、MR、PET均為環(huán)形結(jié)構(gòu)。因?yàn)椋S著時(shí)間推移，C形臂結(jié)構(gòu)的治療頭機(jī)械精度會(huì)下降，而環(huán)形結(jié)構(gòu)加速器則能確保加速過(guò)程的穩(wěn)定性；
3）由于CT、MR、PET等也均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形架構(gòu)加速器未來(lái)還通過(guò)不同組合實(shí)現(xiàn)不同臨床需求，如同環(huán)CT-Linac、MR-Linac、PET-Linac，等等。
東軟智睿全球首創(chuàng)螺旋容積調(diào)強(qiáng)治療技術(shù)(來(lái)自官微)
除上述傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)外，東軟智睿還基于環(huán)形機(jī)架全球首創(chuàng)了螺旋容積調(diào)強(qiáng)治療(SVMAT)，其在VMAT劑量率、機(jī)架、MLC同時(shí)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，加入了床的連續(xù)移動(dòng)和治療頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，讓直線加速器擁有了TOMO的劑量?jī)?yōu)勢(shì)，使放療不再受腫瘤大小、腫瘤位置、腫瘤復(fù)雜程度的限制；同時(shí)又兼顧了VMAT的效率優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)能力，解決了TOMO治療效率低的問(wèn)題，即SVMAT=TOMO+VMAT。
從C形臂到環(huán)形機(jī)架，從VMAT、TOMO到SVMAT，其演變說(shuō)明了直線加速器一直在朝著更簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)、更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)、更優(yōu)越的性能等方向發(fā)展，并為患者帶來(lái)更好的治療效果和生活質(zhì)量。
3、國(guó)產(chǎn)放療何時(shí)真正破局？
近年來(lái)，我們經(jīng)常聽(tīng)到“國(guó)產(chǎn)替代”，已逐漸演進(jìn)成“政治正確”。但，我們認(rèn)為，單純的“國(guó)產(chǎn)替代”并沒(méi)有價(jià)值，尤其是高端醫(yī)療裝備領(lǐng)域。
因?yàn)椋瑢?duì)于醫(yī)療來(lái)說(shuō)，高精度和高穩(wěn)定性是底線，哪怕相差一絲一毫都不行。醫(yī)療機(jī)構(gòu)不會(huì)因?yàn)閲?guó)產(chǎn)就支持，而只會(huì)支持好的產(chǎn)品。尤其是，隨著進(jìn)口品牌全面國(guó)產(chǎn)化，從招采角度“支持國(guó)產(chǎn)”已變成了事實(shí)上的“空話”，大家又回到了拼產(chǎn)品、拼價(jià)格、拼服務(wù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代。
比如，放療就是典型，我國(guó)直線加速器整機(jī)廠商已超過(guò)10家，超過(guò)全球所有國(guó)家的總和。但直到今天，瓦里安和醫(yī)科達(dá)依然占據(jù)國(guó)內(nèi)高端直線加速器98%的市場(chǎng)份額，甚至在低端領(lǐng)域，也依然占據(jù)75%的市場(chǎng)份額。
國(guó)產(chǎn)替代，不能靠政策傾斜，靠一紙進(jìn)口禁令，靠低價(jià)傾銷。試想一下，當(dāng)政策、專家都為你代言，而你的產(chǎn)品卻無(wú)法支撐起應(yīng)有的期待，豈不是反而會(huì)加劇“國(guó)產(chǎn)不好”的印象？
國(guó)產(chǎn)替代，得靠實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品、實(shí)實(shí)在在的創(chuàng)新、實(shí)實(shí)在在的服務(wù)。與此同時(shí)，在以放療為代表的高端醫(yī)療裝備領(lǐng)域，還有太多臨床需求未被滿足，這便是國(guó)產(chǎn)“彎道超車”的機(jī)會(huì)。
在這方面，東軟智睿極光為我們做了很好的榜樣，其“五年磨一劍”，產(chǎn)品力過(guò)硬，解決臨床痛點(diǎn)，符合我們對(duì)直線加速器的期待，下一步便是占領(lǐng)市場(chǎng)。當(dāng)不為了“國(guó)產(chǎn)替代”而“國(guó)產(chǎn)替代”，才是真正的破局，才是我們真正想要的。。。
