未来黑科技降临:火星舟重塑头颈精准放疗

B站影视 内地电影 2025-03-18 17:38 1

摘要:在近日举办的中国医学装备大会现场,一台闪耀着银紫色光圈,外形如同飞船的放疗设备在百洋展台亮相,这便是ZAP-X火星舟放射外科机器人(以下简称:ZAP-X)。ZAP-X颇具科幻感的外观背后,是半个多世纪以来,头颈专用放疗设备结构的一次深度改写,由此带来放疗精准性

在近日举办的中国医学装备大会现场,一台闪耀着银紫色光圈,外形如同飞船的放疗设备在百洋展台亮相,这便是ZAP-X火星舟放射外科机器人(以下简称:ZAP-X)。ZAP-X颇具科幻感的外观背后,是半个多世纪以来,头颈专用放疗设备结构的一次深度改写,由此带来放疗精准性、安全性以及治疗效率的飞跃。

工作人员在介绍ZAP-X

在现场,器械之家采访了ZAP-X的发明人,同时也是射波刀之父——John R. Adler博士,以及中国医学装备协会放射治疗设备与技术分会副会长兼秘书长邱杰教授,为大家揭秘这一“天外来客”般的头颈放疗利器。

01

科技美学造就放疗利刃

“这个产品在设计之初就考虑到要提供最大的灵活度,”谈到ZAP-X的结构创新,Adler博士骄傲地表示:“您可以把它与世界上最好的瑞士的手表类比,这种半透明的结构展示了它内部非常灵巧、非常美的律动。”

艾德勒教授在演讲

ZAP-X的运动之美离不开其创新的机械运动系统。它的球形外壳内安装了两个夹角为45度的可连续转动环形机架,双回旋运转方式提供了数千个非共面照射角度,再联合三自由度摆动治疗床,让射束近乎无死角抵达肿瘤。

Adler博士形容,这就像一个“人脑的3D打印机”,能准确勾画出肿瘤的形态。同时,大范围的分散入射角度,也让病灶中心辐射剂量高度集中,精准打击病变,病灶外剂量快速跌落,最大程度保护健康组织。

ZAP-X的灵巧之美还在于,对钴60放射源的摒弃,取而代之的是更加灵活的3MV直线加速器。钴60作为放射性元素会不断衰变,需定期更换且成本昂贵。中国对金属钴很大程度依赖进口,就在近期全球最大钴生产国刚果(金)突然拉下出口闸门,国际钴价单周跳涨11%。

不仅如此,在传统头颈放疗设备中,钴60放射源通常均匀分布在机头内,ZAP-X则摒弃了这一设计,得以获得空间引入图像引导系统和剂量验证系统。其中,图像引导确保患者在治疗前和治疗过程中位置偏差在亚毫米。MV探测器则安装于射束正对面,实时记录透射患者的能量沉积情况,再计算反推患者体内剂量分布,确保患者实际接收剂量与放疗计划的规划剂量一致,提升治疗精准度和安全性。

艾德勒教授、邱杰教授在回答媒体提问

邱杰教授评价:“放疗的核心是精准,放疗立体定向技术更是追求位置和剂量的更精更准。如果把放疗比作打靶,那我们打的是一个移动的靶、变化的靶;肿瘤这个靶可能时刻都在变化,位置和剂量适时监控以及修正调整也就非常重要。”ZAP-X采用实时位置与剂量检测技术,为精准提供了保证。

对于Adler 博士的研发理念,邱杰教授是这样解读的:“作为一个杰出的神经外科医生,他的愿景就是把射线控制得更精、更准,更贴近他心目中切肿瘤的那把刀。”邱杰教授还进一步解释,“我们喜欢用刀来比喻射线,用刀的锐利来形容射线的精准;射线高剂量到低剂量的过渡我们称之为‘半影’,缩小半影,才能提高刀的锐利”。

独家研发的滚轮式准直器系统

射线半影越小,治疗时对靶区外的不必要照射范围越少,靶区周围正常组织的损伤也就越小。为此,ZAP-X配备了独家研发的滚轮式准直器系统,由带有屏蔽罩的可旋转式钨轮组成,其旋转轴垂直于射束的中心轴线,通过钨轮的转动快速切换准直器尺寸。

该项结构创新带来了目前市面上几乎最小的光束焦点,多份同行评审出版物证实,无框架ZAP-X的机械精确度在亚毫米级别1,2,准直器透漏射率仅0.002%,由此可将其优势延伸至特发性震颤等更多神经系统疾病上。

邱杰教授对此评价,“刀”的核心是极致的精准,从精确的方案到准确的执行,才能真正实现临床治疗的精准,为患者带来更好的疗效。

02

临床验证:疗效与体验的双重提升

通过在全球的应用,已有多项临床研究表明,ZAP-X在患者疗效和治疗体验上,实现了双重提升。

柏林大学及欧洲放射外科中心学者对采用ZAP-X治疗的100例颅内肿瘤患者共155个病灶进行研究,结果显示所有治疗肿瘤的体积均在第一次随访时减小3。

解放军总医院于2019年1月引进安装亚洲首台、全球第二台ZAP-X,其中2020年1月首批治疗的2名患者,均已完成随访,患者临床症状较前减轻,无明显放射反应,磁共振显示肿瘤明显缩小。

患者体验方面,ZAP-X无需头部立体框架固定,减少了治疗过程中的不适感。由于治疗效率的显著提升,一个等中心治疗仅需5分钟左右,也大大缩短了治疗时间。这种无创治疗方式避免了手术感染、麻醉等风险,治疗后患者可以立即恢复正常活动。在100例患者研究中,90%以上的患者对ZAP-X整体治疗体验表示“非常满意”。

03

携手百洋将未来放疗黑科技照进现实

ZAP Surgical先进精准的头颈放疗方案同百洋在医械领域高举高打的战略不谋而合。后者已接连投资孵化了同心医疗的全磁悬浮人工心脏、华科先锋的国内首台4π智能机器人放疗系统等创新医疗设备等,无一不瞄准医械领域顶尖科技。

2024年11月25日,继对ZAP Surgical的股权投资后,百洋医药与ZAP Surgical签署商业化协议,承接核心产品ZAP-X在中国内地及港澳地区的独家商业化运营权益。此外,百洋医药子公司也与ZAP Surgical达成了ZAP-X的规模化生产协议,承担供应中国及全球市场的生产重任。

头颈部放疗在我国乃至全球存在广泛的需求。我国每年新发肿瘤病例约480万例,随着医疗技术的进步,肿瘤患者的生存期显著延长,脑转移瘤的发生率也因此越来越高,我国脑转移瘤年发病人数约150万例左右。

2023年ZAP-X已正式在中国获批上市,通过百洋医药的大力助推,后续ZAP-X能否如“星火燎原”,触达更多医院和患者,器械之家报以期待并将持续关注。

参考文献:

1. Shiv P. Srivastava et al. Machine performance and stability of the first clinical self-shielded stereotactic radiosurgery system: Initial 2-year experience. J Appl Clin Med Phys. 2023;24:e13857.

2. Yongsook C. Lee et al. Routine machine quality assurance tests for a self-shielded gyroscopic radiosurgery system. J Appl Clin Med Phys. 2024;e14589.

3.Felix Ehret et al. Self-shielding Gyroscopic Radiosurgery: A Prospective Experience and Analysis of the First 100 Patients. Cureus. 2024 Mar; 16(3): e56035.

来源:器械之家

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