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资讯 | 聚焦医疗设备前沿 破解行业发展痛点

2022-09-23 资讯 刘婷
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信息来源: 科技日报

日前,由国家卫健委国际交流与合作中心和中国生物医学工程学会医学物理分会联合主办的第三届医学物理促进医疗器械行业发展论坛以线上线下相结合的形式举行。

论坛上,与会专家围绕质子重离子设备、医学影像设备以及电子直线加速器研发及应用展开深入探讨。

高端医疗设备小型化是未来趋势

国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确指出,要发展高端医疗设备。

从国内看,我国已全面转向高质量发展阶段,随着健康中国战略实施,人们的健康意识日益增强,催生了超大规模、多层次且快速升级的医疗装备需求。同时,我国医疗装备产业发展不平衡、不充分的问题仍然突出,在关键核心技术、产业链、供应链安全稳定,创新产品推广应用等方面还存在着短板、弱项。

从国际看,新一轮科技革命和产业变革深入发展,现代制造、新一代信息、新材料、前沿生物等技术与医疗装备技术跨学科、跨领域交流发展提速,新型医疗装备产品不断涌现。同时新冠肺炎疫情加速了全球产业链、区域化、本地化调整,发达国家争夺医疗装备竞争高地日趋激烈。

国家卫健委国际交流与合作中心副主任王健表示,发展高端医疗设备具有重要意义。

放射治疗领域聚集了大量高端医疗器械。“在该领域,高端医疗器械以高端加速器为代表,其特点是进口比例高、价格昂贵、技术先进、设备高端。”中华医学会放射肿瘤治疗学分会王俊杰主任委员表示。

令人振奋的是,在加速器治疗设备方面,我国取得重大突破。中国工程院院士、上海光源中心主任赵振堂研制成功了国内第一台质子同步加速器。目前,第一注册单元检测包括临床试验已经完成,装置的可用性在95%以上,装置寿命达25年以上。赵振堂介绍,该装置目前已完成临床试验的人数是47人,取得良好效果。

中国科学院近代物理研究所研究员石健介绍了常规医用重离子及小型化医用重离子治疗系统研发进展。他表示,目前重离子的发展趋势是两大方面:对于常规装置的优化,主要是提高治疗效率和治疗精度,包括剂量配速、更加精准、快速,单离子向多离子的技术发展;对于新建或下一代正在研发的装置,主要是往集成化和小型化方向发展,包括由常规磁铁向超导磁铁发展,以及由分布式的固定治疗终端项目向集中式旋转机架方向发展。

中国医学科学院肿瘤医院戴建荣教授介绍了放疗装置的无旋转机架技术,无旋转机架技术的实现方式以及无旋转机架技术的应用场景。他认为,从根本上克服旋转机架的问题对重离子治疗系统的意义特别重大,对光子、电子治疗系统也有一定作用。

在对报告进行点评时,中国医学科学院肿瘤医院研究员胡逸民强调,未来放疗设备的方向主要体现在两方面:一是设备小型化,这是放射治疗设备的金标准,如果设备不能小型化,未来市场可能就没有了;二是质子碳离子机一体化,从目前来看,这一方向未来应用的前景最大。

迈胜医疗集团董事长田源认为,无论是质子还是重离子或其他放疗设备,我国整体上还处于相对较落后的状态。“从无到有”的问题已初步解决,下一阶段要解决从大到小的问题。“而超大型、极端复杂医疗设备的小型化涉及到工业化问题。”

精准诊疗有赖于先进医学影像设备

论坛上,多位专家谈到,放射治疗对影像的依赖越来越强,无论图像引导放疗还是自适应放疗,没有影像,精准治疗就无从谈起。

上海交通大学教授杜一平提出,未来,关于多模态、多维度的动态成像和快速成像、定量成像是很重要的发展方向,比如磁共振引导的光子治疗、电子治疗、重离子治疗等。

中国科学院自动化研究所研究员田捷介绍了基于光学分子影像和人工智能的肿瘤术中导航和量化评估。他表示,光学分子影像能够帮助医生实现精准外科手术。分子影像技术是从医学物理、数学建模入手,再形成医疗器械用于解决临床问题,使得外科大夫在术中随时得到分子病理的依据。而借助人工智能定量分析,可以加速进入精准医疗时代。

中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣谈到生物物理与诊疗融合技术前沿。他提到,超声不仅是诊断工具,未来还可能在治疗、调控等各方面发挥重大作用。比如,利用超声进行脑功能成像并调控大脑,用超声波控制神经元放电或许可用于治疗帕金森和抑郁症。

首都医科大学教授杨智介绍了提高CT图像质量的相关技术手段。在临床上,在CT影像中,想要图像质量好就需要使用较大的检查剂量,但剂量过高带来的离子辐射对患者不利。过去几十年,相关研发者致力于提高CT图像质量,包括开发各种低剂量算法进而改善图像质量,提高CT图像中临床重要性信息的可观性。现在,人工智能和深度学习重建的方法可以有效抑制检查过程中的噪音,提高图像分辨率。

赛诺威盛科技股份有限公司研发总经理刘宇飞表示,CT是医学影像诊断不可或缺的设备,尤其在创伤肿瘤、肺部筛查和诊断方面有不可替代的作用。近些年,CT应用逐渐推广到诊断以外的领域尤其是肿瘤治疗。

值得注意的是,医学领域多影像联合成为一种大的趋势。比如,把超声与磁共振、光学等物理手段相融合,促进真正实现诊疗的一体化。

亟须加大医学物理人才的培养力度

物理师是放射肿瘤学的重要基础。

王健表示,医学物理行业的发展,医学物理专业人员的能力提升,对发展高端医疗设备具有至关重要的作用。

一个多世纪以来,放射治疗的发展及其疗效的提高,大多以物理技术的改进和发展为先导。“物理师不仅发挥了积极的原动力作用,而且能及时将现代物理学、影像学、计算机科学等的最新成果应用于肿瘤患者的放射治疗,充分发挥了技术桥梁的作用。”王俊杰说。

物理师对放射治疗的作用不可替代。

以自适应放疗为例,四川大学华西医院放疗科的研究员、教授阎蒂谈到,自适应放疗过程中,只有物理师才能完成的任务主要包括:一是评估自适应过程中的不确定性和残差,这目前是非常欠缺的。二是确定正确的靶区边缘,无论哪种自适应过程都需要重新定义靶区边缘。目前还没有一个完善的方法来保证自适应放疗过程中在线计划的质量。三是选择自适应控制策略,也就是对不同瘤种、不同治疗位置选择最恰当的自适应治疗策略。

但是,我国医学物理人才严重缺失。目前,我国一共只有4000多个物理师,这意味着,百万人口对应物理师0.3个。“百万人口对应的物理师没有明确指标,但至少是我们现在的5-6倍。光靠4000多个物理师服务于每年457万的新发癌症患者,远远不够。”张中柱表示。

张中柱呼吁,要把物理师放在“C位”,大力培养更多的医学物理人才,设立物理师岗位,并给予物理师相应的职称,促进中国放射治疗设备的大发展。

此次论坛上,与会专家还聚焦了电子直线加速器研发及应用。在该报告环节,清华大学工程物理系的副研究员查皓谈到了电子直线加速器研究进展,北京航空航天大学教授周付根分享了国产后装治疗系统技术及应用现状,复旦大学附属肿瘤医院研究员胡伟刚对产医研结合的新模式展开了探讨,天津市肿瘤医院放疗中心主任王伟介绍了VenusX国产双层光栅加速器临床试验体会与技术创新,山东省肿瘤医院尹勇教授重点谈论了MR图像引导放疗应用。