4月8日,在第91屆中國國際醫療器械博覽會(CMEF 2025)上,GE醫療攜近80款產品盛大亮相,其中,一款由中國團隊研發制造的放療定位CT平臺——Revolution RT(下稱“RT”)在展臺備受矚目。
▲放療定位CT平臺Revolution RT
據了解,該設備融合多項獨家技術,直擊臨床痛點,被業界譽為“精準放療進程中的革命性突破”。中國醫學裝備協會放射治療裝備技術分會副會長兼秘書長、北京協和醫院放療科首席物理師邱杰教授曾評價道:“以‘RT’命名,也體現了這臺CT是充分考慮了放療臨床的需求,專業設計的成果”。
除了發布專門為放療臨床設計的定位CT以外,GE醫療還將在放射領域成熟應用多年的能譜CT成像技術率先引入放療領域,并特別邀請行業頂尖專家,在中國醫學裝備協會放射治療裝備技術分會指導下,在不久前啟動了《能譜技術在放射治療中的應用》多中心聯合編撰,旨在加速精準放療技術升級。
01、時代呼喚精準放療
放射治療的原理并不復雜,簡單而言分成兩步:
第一步,獲取定位影像,建立三維空間坐標系,確定要照射的腫瘤靶區和要保護的正常組織;
第二步,把劑量精準投射到腫瘤靶區上,即根據腫瘤的位置、形狀,來匹配放射治療的位置和劑量。
在以上打擊腫瘤的“毫米之戰”中,想要做到萬無一失,離不開CT模擬定位精準的圖像引導。
不過,理想與現實之間仍存鴻溝。目前臨床普遍使用的CT模擬定位產品,仍有相當一部分瓶頸無法突破,比如運動靶區的管理、定位效率、金屬偽影、邊界不清等臨床難點和痛點,稍有不慎就可能誤傷正常組織,導致“事倍功半”的非理想結果。
特別是隨著高端質子和重離子放療技術的進階,對影像精度的要求達到了“亞毫米級別”,對于放療科而言,“極致精準”從可選項變成了必選項。
▲GE醫療CMEF 2025
02、為放療而生,提升精準放療可及性
Revolution RT在研發之初,與放療專家深度合作,挖掘了放療科所關心的孔徑空間、治療精度、定位效率三方面的具體需求,在這款模擬定位CT上融入了全新的設計,使之徹底打破了臨床痛點。
孔徑方面:空間自由度提升38%
不同于放射科對于局部病灶的關注,放療科需要在圖像中納入全部輪廓才能獲得足夠的組織信息,所以孔徑空間的自由度存在更大的需求。
此次GE醫療發布的全新放療模擬定位CT——Revolution RT,融入了創新的工業設計,將有效孔徑擴展至90cm,提升了38%的扇形容積,無論是對于截石位等特殊擺位,還是粒子植入等近距離治療方案,都可以為患者提供更自由的擺位空間,為醫生提供更舒適的操作空間。
▲創新廣角機架工業設計,重新定義空間孔徑
精度方面:全流程精度提升30%
孔徑之外,“看得清”和“畫得準”是放療不變的追求,也是衡量一款模擬定位CT是否合格的重要標準。
據GE醫療中國CT產品部介紹:Revolution RT在模擬定位、靶區勾畫、劑量計算三大重要環節,深挖細節、專項賦能,使全流程精度得到顯著提升30%。
在模擬定位階段,Revolution RT開創“無鉛點”定位技術建立坐標系,物理師可直接將CT的DICOM原點作為坐標原點,無需在病人皮膚表面粘貼鉛點,實現從“人工標記”到“智能標尺”重建的劃時代轉變,最大化減少手工誤差。
在靶區勾畫階段,Revolution RT將精度壓縮至亞毫米級別,1024x1024高清矩陣可4倍提升解剖結構顯示精度,尤其是對于小病灶邊緣銳利度提升約30%,極大程度減少鋸齒狀偽影影響。圖像可傳輸至MIM和TPS,直接用于勾畫和劑量計算。
此外,針對肺癌、肝癌等隨呼吸運動的腫瘤,運動管理是一大難點,如何精準定位和勾畫一個變化中的4D靶區,是診療全流程的重中之重。為此,Revolution RT創新開發了“患者交互式”精準運動靶區管理,比如針對肺部腫瘤的4D掃描中,當物理師觀測到患者發生咳嗽等異常呼吸節律時可以及時停止,當呼吸趨于平穩后再接續掃描,即“即掃即停、斷點續建”,無需重新開始,在不增加輻射劑量的情況下,極大提升4DCT圖像質量。
▲肺部腫瘤4D CT成像
在劑量計算階段,傳統掃描視野存在局限性,當面對特殊擺位或偏中心患者擺位時,往往會遭遇視野殘缺的問題。此外,即便引入拓展視野技術,若CT值精度不足或圖像存在形變時,劑量計算仍無法獲得臨床認可。
針對以上“雙重困境”,GE醫療推出該領域唯一獲得FDA認證的深度學習算法MaxFOV,并在全域FOV中實現去金屬偽影,充分滿足臨床需求。不僅計劃和射野角度不再妥協,而且計劃精度更無需妥協。
▲全域去金屬偽影技術,重新定義有效視野
效率方面:4倍提升科室效率
放療中的運動靶區管理不僅難度最高,而且耗時耗力,如何提高效率?
Revolution RT內置GE醫療具有專利Smart Deviceless 4D?(D4D)4DCT解決方案,通過肺部輪廓變化實時監測呼吸,可實現一步掃描、同步重建,3分鐘即可完成“掃描+重建”,4D圖像獲取效率可直接提升4倍。
值得一提的是,以上功能無需外置任何設備,有望降低醫院采購成本,擴大技術可及性。
此外,得到4D圖像之后,通過自動時相排序、自動多時相映射等算法,僅需手動勾畫1個時相的靶區,即可在其余時相上自動生成靶區,減少85%手動勾畫和配準的時間,極大提升4DCT勾畫效率,實現一站式ITV生成。另外,Revolution RT還可實現自動配準CT、MRI等影像,簡化多模態治療方案設計。
▲一站式ITV生成
2024年1月,GE醫療收購人工智能醫學影像分析企業MIM Software,不難看出,該收購已開花結果——MIM優勢功能已嵌入Revolution RT的流程之中。未來,GE醫療計劃,將進一步優化和進階精準成像功能和深度學習算法,向著智慧放療的遠方繼續前行。
03、能譜放療,定義高端放療新標準
作為能量CT賽道的重要參與者,2007年,GE醫療在北美放射學年會上推出全球首款能譜CT,通過區分一杯水到底是糖水還是鹽水的故事,迅速點燃了放射界對于能譜的熱情,也奠定了GE醫療在能量CT賽道的領跑地位。
從精準放療的臨床需求來看,能譜技術與放療有著不謀而合的適配度:
一是與其他傳統CT成像技術相比,能譜成像具備更高空間分辨率;
二是引入了多功能參數信息,有助于判斷病灶性質,從而明確靶區覆蓋的范圍;
三是能大幅降低SPR不確定度,更適合于質子和重離子高端放療的應用。
根據安德森癌癥中心在Radiology雜志上發表的《Intermanufacturer Comparison of Dual-Energy CT Iodine Quantification and Monochromatic Attenuation: A Phantom Study》對比主流能譜技術結果顯示,GE醫療的瞬切能譜技術,在CT值精度和定量精度兩項關鍵指標上均排名第一,這為GE醫療的能譜技術在放療中的應用優勢奠定了基礎。
進軍精準放療,GE醫療是影像巨頭之中的先驅力量。
將能譜技術于放療領域實現率先落地應用之后,GE醫療與包括北京協和醫院在內的多家頂級醫院放療專家,共同探索了其在靶區勾畫、劑量計算、療效評估等放療全流程的“精準加成”。
根據北京協和醫院近期發表的《A feasibility study of using virtual noncontrast images synthesized from dual-energy computed tomography for radiotherapy treatment planning》研究表明,增強能譜CT可在單次掃描中生成真實的增強圖像和虛擬平掃圖像,進一步簡化放療模擬定位流程。這意味著,與傳統定位流程需要兩次CT掃描(平掃+增強)相比,該技術可將兩次掃描“合二為一”,減少約50%的射線劑量和操作時間,且虛擬平掃與真實平掃圖像在劑量計算上等效,通過率達100%。
除了以上述論文為代表的成果以外,更加引起放療界專家關注的是,GE醫療的獨家技術——無限基物質平臺,將有助于進一步打開放療臨床和科研的無限可能性——只要知曉某一物質固定分子式,即可生成其在人體內的分布情況,代謝規律,比如通過碘圖看造影劑的攝取量、用氧圖看腫瘤的乏氧狀態、借助BPA硼圖精準觀察BNCT治療中硼藥的分布等,有望進一步推動個性化精準放療方案的實施。
如果以一個人的成長階段來做比喻,能譜放療技術目前仍處于牙牙學語的嬰幼兒階段——雖已邁出探索的第一步,但前方仍需跨越重重門檻。正如邱杰教授指出,當前多數放療從業者對能譜技術的認知尚停留在“概念層面”,其應用價值仍需通過臨床逐一探索和驗證。
作為行業領頭羊,為了推動普及、加速落地、規范應用這項新技術,GE醫療在此前的中國醫學裝備大會上,特別邀請了頂尖放療專家,在中國醫學裝備協會放射治療裝備技術分會指導下,啟動了《能譜技術在放射治療中的應用》多中心聯合編撰,匯聚眾多專家的醫學智慧和臨床經驗,共同探索能譜技術在放療中的更多價值,為精準放療的技術升級助力。
▲《能譜技術在放射治療中的應用》
可以預見的是,在行業多方協力之下,能譜放療的價值將被加速驗證。一個“極致精準放療”的未來,也正在一步一步走來。
“希望用我們的經驗讓后來人少走彎路。”邱杰教授告訴醫趨勢,“過去,由于技術局限,放療可能沒預想中精準,在精準放療時代,我們有能力更準確,同時思考和彌補過去的不足,與同道一起開創新的未來。”
04、探索未知,構建放療“全息導航”體系
面向未來,GE醫療深知,CT模擬定位只是精準放療的側面之一。
據悉,GE醫療正在整合多模態影像放療整體解決方案,旨在將MR-sim、PET-MR、PET-CT等影像產品的優勢技術,以及多模態影像融合、形變配準等先進功能應用到放療中,在放療全流程中發揮更多價值;并且打造了iRT腫瘤放療及診療一體化管理平臺,提升放療科室運營效率和管理水平。
從GE醫療展臺發布的Revolution RT以“RT”為名,展示出為放療而專業設計;到啟動《能譜技術在放射治療中的應用》聯合編撰,匯聚多中心專家的智慧和經驗;再到探索“放療多模態影像整理解決方案”,引起行業的無限期待,無不顯示著GE醫療已經引領了精準放療的一大技術升級趨勢——從治療設備端,前移至定位設備端。
放療定位新技術的普及,需要構建“醫-工-研”三方跨界生態,以及影像、算法、臨床的深度協同。未來,在行業各方齊力之下,精準放療有望迎來新生!
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