科技推动下的精准放射治疗

■ 文/徐建康

医科达（Elekta）公司致力于医疗技术的持续创新，专注为全身肿瘤和脑部疾病提供精准的放射治疗解决方案，切实提升放射治疗的临床应用水平。

世界卫生组织（WHO）指出，全球每6例死亡病例中就有1例是死于癌症，癌症是全球第二大致死疾病。恶性肿瘤是目前中国居民死亡的主要原因之一，其中肺癌位居中国癌症发病率和死亡率的首位。

2018年1月30日，英国医学杂志《柳叶刀》（Lancet）发表了2000—2014年全球癌症生存趋势监测报告，即第三轮全球癌症生存分析（CONCORD-3）。CONCORD-3计划包含了15年间71个国家共3 750万份确诊癌症患者的个人医疗记录，涉及成人食管癌、胃癌、结肠癌等18种癌症。本次研究对每个国家或地区的癌症数据进行了误差纠正，从而对患者5年生存率进行客观、真实的评估。虽然人种、年龄、病种等因素都会直接影响患者5年生存率的比较，但是仍然可以通过比较来分析各个国家或地区的癌症发展趋势和个体差异。以女性发病率第一的乳腺癌为例，美国患者的5年生存率超过90%，我国医疗水平发达地区患者的5年生存率超过80%。从结直肠癌来看，美国患者的5年生存率约为65%，我国患者的5年生存率在55%～58%。相比1995—1999年的数据，2000—2014年全球癌症生存趋势监测报告显示，我国患者的5年生存率提升了20%。总体来说，我国的医疗水平虽然与发达国家的医疗水平有一定的差距，但是这些数据标志着我国医疗水平在不断地提升，其速度是相当迅速的。

癌症治疗手段主要包括手术、放射治疗和化学药物治疗。世界卫生组织统计显示，3种治疗手段对癌症治疗有效率分别为27%、22%和6%。作为癌症治疗的手段之一，放射治疗是利用高能放射线杀死癌细胞，使肿瘤缩小或消失来治疗肿瘤。放射线破坏照射区（靶区）的细胞，使这些细胞停止分裂直至死亡。

放射治疗发展历程

放射治疗自20世纪初出现，至今已有100多年的历史。在第二次世界大战之后，超高压装置的使用、辅助工具的改进和经验积累，使放射治疗的疗效有了一定的提高。20世纪90年代，计算机技术、多叶光栅技术的使用给放射治疗带来了两次飞跃。正是这两次飞跃，使放射治疗在癌症治疗中的作用和地位日益突出，其技术已由二维放射治疗发展到三维放射治疗、四维放射治疗，为实现精度更高的靶区放射治疗而不断更新。

●普通放射治疗（普放）

最早的普放仪器是从深部X线机开始的。20世纪60年代第一台医用直线加速器问世，其通过铅门实现简单的矩形照射野。因为医用直线加速器没有治疗计划系统，所以对于不同深度的辐射剂量，仍需要查表完成。

●适形放射治疗

为了保护人体正常组织免受辐射的伤害，适形放射治疗起初是通过使用低熔点铅来对照射野的，射野在二维投影平面与肿瘤的形状相一致。20世纪90年代，多叶光栅的出现逐渐取代了低熔点铅，拓展了适形放射治疗的应用。

●调强放射治疗（IMRT）

IMRT是通过计算机技术将其引入放射治疗领域的。在经验丰富的物理师的操作下，通过治疗计划系统和先进的自动多叶光栅共同完成调强治疗。它的特点是在保护正常组织的前提下，能够让放射治疗剂量在三维空间上分布并覆盖肿瘤体积。

●影像引导下的调强放射治疗（IG/IMRT）

2003年，医科达公司推出了世界上第一台影像引导的加速器Synergy，通过将锥形束X线计算机断层摄影（CT）和非晶硅平板安装在加速器机架上，可以准确地看到患者的CT影像。IG/IMRT开启了影像引导下调强治疗的新时代，实现了治疗体位下配准肿瘤的构想，解决之前通过对准患者体外标记来照射体内肿瘤的技术难题。

●容积旋转调强放射治疗（VMAT）

之前的调强放射治疗需要选择5～9个入射角度设计照射野，为了转到下一个照射野进行照射，加速器需要停止出束转机架，这样“走走停停”的照射模式导致工作效率下降、患者等待时间增加。2015年，医科达公司首创VMAT治疗模式，在机架旋转的过程中，多叶光栅快速调制照射剂量，实现患者体内三维剂量调制治疗。与之前的调强放射治疗相比，VMAT的治疗效率为原来的3～5倍，其治疗时间为2～3分钟，大大提高了患者的治疗体验。

●蒙特卡洛（Monte Carlo）算法

2008年，医科达公司在治疗计划系统上应用了光子算法金标准——蒙特卡洛算法，至今仍领先业界。

●红宝石多叶光栅（加速器执行SRS/SBRT的利器）

2012年，医科达公司推出了全球第一款全射野剂量分辨率都是5毫米的多叶光栅，用红宝石代替了传统的反光点，用紫外线代替了传统的可见光系统，并且在移动速度上比传统多叶光栅系统提高了3倍多、剂量漏射率低了一个数量级。这款具有尖端科技设备的多叶光栅提升了剂量投照能力，并在安全性、稳定性和效率上有了突破性提高。

●剂量引导放射治疗（GRT）

随着影像引导技术的应用，个体化的自适应放射治疗逐渐进入医疗领域，根据靶区或危及器官的变化来修改治疗计划的技术也逐渐变得可行。2015年，医科达公司首创在线自适应放射外科技术。

●生物响应引导放射治疗（RGRT）

2018年，医科达公司经过长期的科研和临床研究，推出了世界第一台高场强磁共振加速器（Unity），将磁共振诊断设备和直线加速器两种物理性质本不兼容的系统完美地融合在一起，在肿瘤治疗过程中可以实时、高分辨率地显示并追踪肿瘤的变化。

放射治疗在癌症治疗中的作用和地位日益突出，其技术已由二维放射治疗发展到三维放射治疗、四维放射治疗，为实现精度更高的靶区放射治疗而不断更新。

创新技术推动放射治疗

医科达公司作为一个跨国性医疗集团，秉承“助力医生，呵护生命”的伟大使命，致力于医疗技术的持续创新，特别是在肿瘤和脑部疾病的放射治疗领域。医科达公司已经进入中国36年，专注为全身肿瘤和脑部疾病提供放射治疗解决方案。

在2018年第一届中国国际进口博览会上，医科达公司首次在上海展出了高场强磁共振加速器（Unity），这也是Unity第一次出现在亚太区市场。Unity将最先进的放射治疗加速器、1.5特斯拉高场强诊断级磁共振成像诊断技术以及在线自适应放疗流程软件系统完美地结合到了一个平台上，实现精准“杀死”肿瘤细胞的目的。

Unity能够最大限度地提高靶区的照剂量，降低正常组织的受照剂量。在治疗过程中，如果肿瘤组织在治疗期间移动，或者肿瘤形状、位置、大小发生改变，医生都能通过Unity精确定位靶区，并进行精准治疗。在治疗后，Unity可对肿瘤进行影像学成像的分析及定性，通过磁共振功能影像对肿瘤进行治疗后的评估。将放射治疗加速器与磁共振相结合的设想在很多年前被认为是天方夜谭，如今，医科达公司通过科技实现了对传统肿瘤放射治疗技术的颠覆性创新，为每一名肿瘤患者提供更精准的个性化治疗和高质量的医疗服务。目前，Unity在中国处于注册阶段。

近年来，人工智能、大数据一直是人们研究和关注的热点。2018年6月，医科达公司在上海成立了全球第一个人工智能研发团队。在2019年第二届中国国际进口博览会上，医科达公司将从精准方案、精准患者及智能医疗等3个方面展出新一代Axesse智能放射治疗系统。医科达公司希望该系统为医生提供更优质的治疗工具，为患者提供更好的治疗服务。

世界首台高场强磁共振加速器Unity

新一代Axesse智能放射治疗系统

精准方案通过网络云技术提供多学科诊断平台，通过云集群工作站方式让放射治疗每个环节的参与者更便捷地开展工作。精准患者通过人脸识别技术，“一键式”调用患者所有的放射治疗相关信息，实现患者摆位的“零”误差。智能治疗通过业界唯一的红宝石多叶光栅系统、蒙特卡洛算法的Monaco治疗计划系统和最新的加速器控制系统实现精准高效的放射治疗。四维动态影像可以确保患者在治疗前的准确摆位，动态监控放射治疗过程中的肿瘤运动。

医科达公司持续科研创新，为肿瘤放射治疗提供一体化解决方案，满足全方位治疗需求。在放射治疗领域，医科达公司将精准放射治疗所需的金标准蒙特卡洛算法首次成功应用于临床。从立体定向放射外科、立体定向放射治疗、容积调强放射治疗、多模态影像引导立体定向放射治疗，到最新一代后装近距离治疗平台、自适应精确立体定向放射外科治疗系统，再到高场强磁共振放射治疗系统的问世，医科达公司开创并引领着放射治疗领域的技术革新。在肿瘤信息管理领域，MOSAIQ肿瘤信息管理系统是国内外领先的数字化平台，整合了现代放射治疗中心数字化设备、临床流程和医护资源。此平台能够为临床科研、深度学习以及人工智能源源不断地提供高质量的数据。目前，医科达公司已成为中国及全球最大的肿瘤信息化管理系统提供商。

医科达公司通过富于远见的治疗解决方案和肿瘤信息管理系统，助力临床医生延长及挽救患者生命，提高患者生命质量。带着这份使命和专注，医科达公司积极履行对社会的承诺，用今日的耕耘助力医疗创新的未来，发挥所长、传递关爱，为健康全球开发更加完善的智能个性化精准放射治疗方案。