心臟跳動(dòng)下如何精準(zhǔn)安全地實(shí)現(xiàn)放療?心血管疾病治療有望迎來(lái)重大突破
長(zhǎng)沙晚報(bào)掌上長(zhǎng)沙11月29日訊(全媒體記者 徐媛 通訊員 趙曉華)今日,記者從中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院獲悉,,由“國(guó)之名醫(yī)”,、中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院心血管內(nèi)科周勝華教授作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,中南大學(xué)作為依托單位,,并聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所,、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院等單位申報(bào)的國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目“心血管動(dòng)態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時(shí)追蹤放療儀器”正式獲得立項(xiàng)資助。這是中南大學(xué)“醫(yī)學(xué)口”首次獲得本類(lèi)項(xiàng)目立項(xiàng)支持,,是湘雅二醫(yī)院科研工作取得的又一歷史性突破,。
全新研發(fā),填補(bǔ)心血管疾病治療領(lǐng)域空白
國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目是國(guó)家自然科學(xué)基金委設(shè)立的重大標(biāo)志性項(xiàng)目,,旨在面向科學(xué)前沿和國(guó)家需求,,以科學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),、明確重點(diǎn)發(fā)展方向,,鼓勵(lì)和培育具有原創(chuàng)性思想的探索性科研儀器研制,,著力支持原創(chuàng)性重大科研儀器設(shè)備研制,為科學(xué)研究提供更新穎的手段和工具,,以全面提升我國(guó)的原始創(chuàng)新能力,。
該項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一款心血管疾病專(zhuān)用放療儀器設(shè)備的研發(fā)方案,擬基于數(shù)據(jù)與模型混合驅(qū)動(dòng)的病灶運(yùn)動(dòng)軌跡多模態(tài)數(shù)據(jù)融合感知技術(shù),,通過(guò)引入創(chuàng)新“呼吸加心電門(mén)控?cái)?shù)據(jù)”接入,、“雙X光機(jī)影像實(shí)時(shí)引導(dǎo)系統(tǒng)”“啟發(fā)式自注意力機(jī)制運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)”以及“大負(fù)載動(dòng)態(tài)系統(tǒng)高精度跟蹤控制”等,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病灶的實(shí)時(shí)影像追蹤基礎(chǔ)突破和立體定向放射外科治療系統(tǒng),、射束等中心與病灶的實(shí)時(shí)同步運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新,,為解決心血管動(dòng)態(tài)靶區(qū)實(shí)時(shí)智能追蹤、X射線(xiàn)立體定向放射外科治療系統(tǒng)射束等中心跟隨心血管動(dòng)態(tài)靶區(qū)同步運(yùn)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)難題提供基礎(chǔ)創(chuàng)新思路和技術(shù)支撐,。
該項(xiàng)目有望成功研制出一款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化心血管動(dòng)態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時(shí)追蹤放療專(zhuān)用儀器,,從而填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白,推動(dòng)心血管疾病無(wú)創(chuàng)精準(zhǔn)放射治療的臨床轉(zhuǎn)化,。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),,聚焦國(guó)家重大需求
心血管疾病是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的第一殺手。目前主要治療手段包括藥物治療,、手術(shù)治療及介入治療,,但成本高昂,療效瓶頸尚未突破,,致死率和致殘率依然居高不下,。近年來(lái),立體定向放射治療(SBRT)逐步從腫瘤治療拓展應(yīng)用于心血管疾病,,國(guó)際醫(yī)學(xué)頂刊已陸續(xù)發(fā)表該技術(shù)在惡性心律失常,、頑固性高血壓等心血管疾病中的初步療效研究,引發(fā)了國(guó)際醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注,。
然而,,當(dāng)前市場(chǎng)上尚無(wú)專(zhuān)門(mén)針對(duì)心血管疾病動(dòng)態(tài)靶區(qū)的放療設(shè)備,尤其是在呼吸運(yùn)動(dòng)與心臟跳動(dòng)的雙重影響下,,如何精準(zhǔn),、安全地實(shí)現(xiàn)放療仍是亟待攻克的技術(shù)難題。
20多年來(lái),,周勝華教授團(tuán)隊(duì)一直致力于為肥厚型梗阻性心肌病患者提供更安全,、更有效的治療方式,始終關(guān)注國(guó)際醫(yī)療的前沿技術(shù)和發(fā)展,,通過(guò)基礎(chǔ)研究,、臨床醫(yī)學(xué)與材料和工程的緊密結(jié)合,研發(fā)了一系列新型的手術(shù)器械和治療方法,。
精進(jìn)技術(shù),,引領(lǐng)無(wú)創(chuàng)精準(zhǔn)治療領(lǐng)域
2017年周勝華教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先開(kāi)展了SBRT對(duì)肥厚型梗阻性心肌病的動(dòng)物基礎(chǔ)研究,,在反復(fù)進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合大量常規(guī)心臟CT、MR及介入影像研究,,攻克了諸如心率,、呼吸、體型等影響心臟放療精準(zhǔn)定位的一道道技術(shù)難關(guān),,首創(chuàng)了無(wú)創(chuàng)精準(zhǔn)放療治療肥厚梗阻型心肌病的新方法(3M室間隔放射靶區(qū)定位方法),,并于2021年成功實(shí)施了全球首例相關(guān)手術(shù)。
這一系列研究成果不僅獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金原創(chuàng)探索計(jì)劃項(xiàng)目的資助,,前期動(dòng)物研究及首次人體研究分別在2023年美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)(ACC)及2024年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(ESC)大會(huì)上報(bào)告并備受矚目,。截至目前,團(tuán)隊(duì)已累計(jì)獲得與本項(xiàng)目相關(guān)的7項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán),。這一系列創(chuàng)新成果,,不僅為心血管疾病的治療開(kāi)辟了新途徑,,更為SBRT盡早在臨床應(yīng)用于心血管疾病的治療打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。
中南大學(xué)為積極推進(jìn)這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究順利開(kāi)展并促進(jìn)醫(yī)工交叉融合,于2024年3月成立了“中南大學(xué)心血管病精準(zhǔn)立體放療臨床應(yīng)用研究中心”,。湘雅二醫(yī)院大力支持中心發(fā)展,,一個(gè)國(guó)際一流的現(xiàn)代化醫(yī)工結(jié)合無(wú)創(chuàng)放射臨床研究平臺(tái)與場(chǎng)地正在積極建設(shè)中。
此次周勝華教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所,、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院及國(guó)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)成功立項(xiàng)的國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目“心血管動(dòng)態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時(shí)追蹤放療儀器”,,能夠有效推進(jìn)臨床開(kāi)展重大心血管疾病的精準(zhǔn)放射治療。該項(xiàng)目的落地,,有望進(jìn)一步優(yōu)化心血管放射治療的精確性和安全性,,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化的放療治療方案,減少不良反應(yīng)和并發(fā)癥的發(fā)生,,從而極大減少醫(yī)療資源消耗,,惠及更多患者,以高水平科技創(chuàng)新助力健康中國(guó)建設(shè),。
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