心臟跳動下如何精準(zhǔn)安全地實(shí)現(xiàn)放療,?心血管疾病治療有望迎來重大突破
長沙晚報(bào)掌上長沙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)合中國科學(xué)院自動化研究所、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院等單位申報(bào)的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目“心血管動態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時追蹤放療儀器”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
國家重大科研儀器研制項(xiàng)目是國家自然科學(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)動的病灶運(yùn)動軌跡多模態(tài)數(shù)據(jù)融合感知技術(shù),通過引入創(chuàng)新“呼吸加心電門控?cái)?shù)據(jù)”接入,、“雙X光機(jī)影像實(shí)時引導(dǎo)系統(tǒng)”“啟發(fā)式自注意力機(jī)制運(yùn)動軌跡預(yù)測”以及“大負(fù)載動態(tài)系統(tǒng)高精度跟蹤控制”等,,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動病灶的實(shí)時影像追蹤基礎(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)時同步運(yùn)動創(chuàng)新,,為解決心血管動態(tài)靶區(qū)實(shí)時智能追蹤,、X射線立體定向放射外科治療系統(tǒng)射束等中心跟隨心血管動態(tài)靶區(qū)同步運(yùn)動等關(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產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化心血管動態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時追蹤放療專用儀器,,從而填補(bǔ)國內(nèi)外空白,,推動心血管疾病無創(chuàng)精準(zhǔn)放射治療的臨床轉(zhuǎn)化。
創(chuàng)新驅(qū)動,,聚焦國家重大需求
心血管疾病是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的第一殺手,。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,,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)了國際醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。
然而,,當(dāng)前市場上尚無專門針對心血管疾病動態(tài)靶區(qū)的放療設(shè)備,,尤其是在呼吸運(yùn)動與心臟跳動的雙重影響下,,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,,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)注國際醫(yī)療的前沿技術(shù)和發(fā)展,,通過基礎(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)無創(chuàng)精準(zhǔn)治療領(lǐng)域
2017年周勝華教授團(tuán)隊(duì)在國際上率先開展了SBRT對肥厚型梗阻性心肌病的動物基礎(chǔ)研究,,在反復(fù)進(jìn)行動物試驗(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,,前期動物研究及首次人體研究分別在2023年美國心臟病學(xué)會(ACC)及2024年歐洲心臟病學(xué)會(ESC)大會上報(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)國家發(fā)明專利授權(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)開創(chuàng)性研究順利開展并促進(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,,一個國際一流的現(xiàn)代化醫(yī)工結(jié)合無創(chuàng)放射臨床研究平臺與場地正在積極建設(shè)中,。
此次周勝華教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院自動化研究所、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院及國內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)成功立項(xiàng)的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目“心血管動態(tài)靶區(qū)精準(zhǔn)實(shí)時追蹤放療儀器”,,能夠有效推進(jìn)臨床開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)新助力健康中國建設(shè),。
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