4月8日,在第91届中国国际医疗器械博览会(CMEF 2025)上,GE医疗携近80款产品盛大亮相,其中,一款由中国团队研发制造的放疗定位CT平台——Revolution RT(下称“RT”)在展台备受瞩目。
▲放疗定位CT平台Revolution RT
据了解,该设备融合多项独家技术,直击临床痛点,被业界誉为“精准放疗进程中的革命性突破”。中国医学装备协会放射治疗装备技术分会副会长兼秘书长、北京协和医院放疗科首席物理师邱杰教授曾评价道:“以‘RT’命名,也体现了这台CT是充分考虑了放疗临床的需求,专业设计的成果”。
除了发布专门为放疗临床设计的定位CT以外,GE医疗还将在放射领域成熟应用多年的能谱CT成像技术率先引入放疗领域,并特别邀请行业顶尖专家,在中国医学装备协会放射治疗装备技术分会指导下,在不久前启动了《能谱技术在放射治疗中的应用》多中心联合编撰,旨在加速精准放疗技术升级。
01、时代呼唤精准放疗
放射治疗的原理并不复杂,简单而言分成两步:
第一步,获取定位影像,建立三维空间坐标系,确定要照射的肿瘤靶区和要保护的正常组织;
第二步,把剂量精准投射到肿瘤靶区上,即根据肿瘤的位置、形状,来匹配放射治疗的位置和剂量。
在以上打击肿瘤的“毫米之战”中,想要做到万无一失,离不开CT模拟定位精准的图像引导。
不过,理想与现实之间仍存鸿沟。目前临床普遍使用的CT模拟定位产品,仍有相当一部分瓶颈无法突破,比如运动靶区的管理、定位效率、金属伪影、边界不清等临床难点和痛点,稍有不慎就可能误伤正常组织,导致“事倍功半”的非理想结果。
特别是随着高端质子和重离子放疗技术的进阶,对影像精度的要求达到了“亚毫米级别”,对于放疗科而言,“极致精准”从可选项变成了必选项。
▲GE医疗CMEF 2025
02、为放疗而生,提升精准放疗可及性
Revolution RT在研发之初,与放疗专家深度合作,挖掘了放疗科所关心的孔径空间、治疗精度、定位效率三方面的具体需求,在这款模拟定位CT上融入了全新的设计,使之彻底打破了临床痛点。
孔径方面:空间自由度提升38%
不同于放射科对于局部病灶的关注,放疗科需要在图像中纳入全部轮廓才能获得足够的组织信息,所以孔径空间的自由度存在更大的需求。
此次GE医疗发布的全新放疗模拟定位CT——Revolution RT,融入了创新的工业设计,将有效孔径扩展至90cm,提升了38%的扇形容积,无论是对于截石位等特殊摆位,还是粒子植入等近距离治疗方案,都可以为患者提供更自由的摆位空间,为医生提供更舒适的操作空间。
▲创新广角机架工业设计,重新定义空间孔径
精度方面:全流程精度提升30%
孔径之外,“看得清”和“画得准”是放疗不变的追求,也是衡量一款模拟定位CT是否合格的重要标准。
据GE医疗中国CT产品部介绍:Revolution RT在模拟定位、靶区勾画、剂量计算三大重要环节,深挖细节、专项赋能,使全流程精度得到显著提升30%。
在模拟定位阶段,Revolution RT开创“无铅点”定位技术建立坐标系,物理师可直接将CT的DICOM原点作为坐标原点,无需在病人皮肤表面粘贴铅点,实现从“人工标记”到“智能标尺”重建的划时代转变,最大化减少手工误差。
在靶区勾画阶段,Revolution RT将精度压缩至亚毫米级別,1024x1024高清矩阵可4倍提升解剖结构显示精度,尤其是对于小病灶边缘锐利度提升约30%,极大程度减少锯齿状伪影影响。图像可传输至MIM和TPS,直接用于勾画和剂量计算。
此外,针对肺癌、肝癌等随呼吸运动的肿瘤,运动管理是一大难点,如何精准定位和勾画一个变化中的4D靶区,是诊疗全流程的重中之重。为此,Revolution RT创新开发了“患者交互式”精准运动靶区管理,比如针对肺部肿瘤的4D扫描中,当物理师观测到患者发生咳嗽等异常呼吸节律时可以及时停止,当呼吸趋于平稳后再接续扫描,即“即扫即停、断点续建”,无需重新开始,在不增加辐射剂量的情况下,极大提升4DCT图像质量。
▲肺部肿瘤4D CT成像
在剂量计算阶段,传统扫描视野存在局限性,当面对特殊摆位或偏中心患者摆位时,往往会遭遇视野残缺的问题。此外,即便引入拓展视野技术,若CT值精度不足或图像存在形变时,剂量计算仍无法获得临床认可。
针对以上“双重困境”,GE医疗推出该领域唯一获得FDA认证的深度学习算法MaxFOV,并在全域FOV中实现去金属伪影,充分满足临床需求。不仅计划和射野角度不再妥协,而且计划精度更无需妥协。
▲全域去金属伪影技术,重新定义有效视野
效率方面:4倍提升科室效率
放疗中的运动靶区管理不仅难度最高,而且耗时耗力,如何提高效率?
Revolution RT内置GE医疗具有专利Smart Deviceless 4D™(D4D)4DCT解决方案,通过肺部轮廓变化实时监测呼吸,可实现一步扫描、同步重建,3分钟即可完成“扫描+重建”,4D图像获取效率可直接提升4倍。
值得一提的是,以上功能无需外置任何设备,有望降低医院采购成本,扩大技术可及性。
此外,得到4D图像之后,通过自动时相排序、自动多时相映射等算法,仅需手动勾画1个时相的靶区,即可在其余时相上自动生成靶区,减少85%手动勾画和配准的时间,极大提升4DCT勾画效率,实现一站式ITV生成。另外,Revolution RT还可实现自动配准CT、MRI等影像,简化多模态治疗方案设计。
▲一站式ITV生成
2024年1月,GE医疗收购人工智能医学影像分析企业MIM Software,不难看出,该收购已开花结果——MIM优势功能已嵌入Revolution RT的流程之中。未来,GE医疗计划,将进一步优化和进阶精准成像功能和深度学习算法,向着智慧放疗的远方继续前行。
03、能谱放疗,定义高端放疗新标准
作为能量CT赛道的重要参与者,2007年,GE医疗在北美放射学年会上推出全球首款能谱CT,通过区分一杯水到底是糖水还是盐水的故事,迅速点燃了放射界对于能谱的热情,也奠定了GE医疗在能量CT赛道的领跑地位。
从精准放疗的临床需求来看,能谱技术与放疗有着不谋而合的适配度:
一是与其他传统CT成像技术相比,能谱成像具备更高空间分辨率;
二是引入了多功能参数信息,有助于判断病灶性质,从而明确靶区覆盖的范围;
三是能大幅降低SPR不确定度,更适合于质子和重离子高端放疗的应用。
根据安德森癌症中心在Radiology杂志上发表的《Intermanufacturer Comparison of Dual-Energy CT Iodine Quantification and Monochromatic Attenuation: A Phantom Study》对比主流能谱技术结果显示,GE医疗的瞬切能谱技术,在CT值精度和定量精度两项关键指标上均排名第一,这为GE医疗的能谱技术在放疗中的应用优势奠定了基础。
进军精准放疗,GE医疗是影像巨头之中的先驱力量。
将能谱技术于放疗领域实现率先落地应用之后,GE医疗与包括北京协和医院在内的多家顶级医院放疗专家,共同探索了其在靶区勾画、剂量计算、疗效评估等放疗全流程的“精准加成”。
根据北京协和医院近期发表的《A feasibility study of using virtual noncontrast images synthesized from dual-energy computed tomography for radiotherapy treatment planning》研究表明,增强能谱CT可在单次扫描中生成真实的增强图像和虚拟平扫图像,进一步简化放疗模拟定位流程。这意味着,与传统定位流程需要两次CT扫描(平扫+增强)相比,该技术可将两次扫描“合二为一”,减少约50%的射线剂量和操作时间,且虚拟平扫与真实平扫图像在剂量计算上等效,通过率达100%。
除了以上述论文为代表的成果以外,更加引起放疗界专家关注的是,GE医疗的独家技术——无限基物质平台,将有助于进一步打开放疗临床和科研的无限可能性——只要知晓某一物质固定分子式,即可生成其在人体内的分布情况,代谢规律,比如通过碘图看造影剂的摄取量、用氧图看肿瘤的乏氧状态、借助BPA硼图精准观察BNCT治疗中硼药的分布等,有望进一步推动个性化精准放疗方案的实施。
如果以一个人的成长阶段来做比喻,能谱放疗技术目前仍处于牙牙学语的婴幼儿阶段——虽已迈出探索的第一步,但前方仍需跨越重重门槛。正如邱杰教授指出,当前多数放疗从业者对能谱技术的认知尚停留在“概念层面”,其应用价值仍需通过临床逐一探索和验证。
作为行业领头羊,为了推动普及、加速落地、规范应用这项新技术,GE医疗在此前的中国医学装备大会上,特别邀请了顶尖放疗专家,在中国医学装备协会放射治疗装备技术分会指导下,启动了《能谱技术在放射治疗中的应用》多中心联合编撰,汇聚众多专家的医学智慧和临床经验,共同探索能谱技术在放疗中的更多价值,为精准放疗的技术升级助力。
▲《能谱技术在放射治疗中的应用》
可以预见的是,在行业多方协力之下,能谱放疗的价值将被加速验证。一个“极致精准放疗”的未来,也正在一步一步走来。
“希望用我们的经验让后来人少走弯路。”邱杰教授告诉医趋势,“过去,由于技术局限,放疗可能没预想中精准,在精准放疗时代,我们有能力更准确,同时思考和弥补过去的不足,与同道一起开创新的未来。”
04、探索未知,构建放疗“全息导航”体系
面向未来,GE医疗深知,CT模拟定位只是精准放疗的侧面之一。
据悉,GE医疗正在整合多模态影像放疗整体解决方案,旨在将MR-sim、PET-MR、PET-CT等影像产品的优势技术,以及多模态影像融合、形变配准等先进功能应用到放疗中,在放疗全流程中发挥更多价值;并且打造了iRT肿瘤放疗及诊疗一体化管理平台,提升放疗科室运营效率和管理水平。
从GE医疗展台发布的Revolution RT以“RT”为名,展示出为放疗而专业设计;到启动《能谱技术在放射治疗中的应用》联合编撰,汇聚多中心专家的智慧和经验;再到探索“放疗多模态影像整理解决方案”,引起行业的无限期待,无不显示着GE医疗已经引领了精准放疗的一大技术升级趋势——从治疗设备端,前移至定位设备端。
放疗定位新技术的普及,需要构建“医-工-研”三方跨界生态,以及影像、算法、临床的深度协同。未来,在行业各方齐力之下,精准放疗有望迎来新生!