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TOMO螺旋断层放疗系统:技术革新与临床应用挑战

TOMO(Tomotherapy)全称为螺旋断层放射治疗系统,于2003年开始进入临床应用,现在全球37个国家和地区近300多个放疗中心得到应用,在我国与2012年开始临床应用。简单来讲它是高能医用直线加速器(6MV)与螺旋CT的结合体,即把直线加速器放在CT的滑环机架上,使用扇形X光束实施照射,是一种以调强治疗为主的当代最为先进的放疗设备之一。

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本文旨在探讨TOMO螺旋断层加速器技术为何能在全球肿瘤治疗领域内获得广泛赞誉与应用,同时以最客观和全面的视角,剖析其可能面临的临床应用局限性。

一、公司概述

安科锐成立于1990年,是一家设计、开发和销售肿瘤放射系统的医疗器械公司,主要生产应用于精准放疗领域的射波刀手术系统CyberKnife以及TomoTherapy螺旋断层放疗系统,与瓦里安、医科达一起被称作全球放疗领域三巨头。

2019年与中国同辐携手成立中核安科瑞合资公司,成立以来致力于打造适应中国国情与需求的本土化放疗整体解决方案,凭借着已有的射波刀和螺旋断层放射治疗系统(Tomo刀)两张王牌,在高端放疗领域占据着举足轻重的地位,目前射波刀仍属于国家卫生健康委负责配置管理的甲类高端放射治疗类设备,而螺旋断层放射治疗系统已经属于归省级卫生健康委负责配置管理的乙类常规放射治疗设备。

二、技术概述

TOMO螺旋断层放疗系统将6MV加速器集成在MVCT机架里,相比传统加速器,TOMO突破了很多限制,可以集IMRT(调强适形放疗)、IGRT(影像引导调强适形放疗)、DGRT(剂量引导调强适形放疗)于一体,在靶区的剂量分布(适形度和均匀度)和对正常组织的保护上效果优于传统加速器。

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目前中核安科瑞的官网显示其螺旋断层放射治疗系统,共有两款,TomoTherapy(型号为TomoH/TomoHD/TomoHDA)和Radixact(Tomo C),两者的区别在于Tomo C结合放疗市场本土需求,将螺旋断层TOMO放疗系统和双源CT影像系统融合,打造了CT-Tomo放疗平台。双源CT成像系统采用扇形束螺旋扫描模式,KV级螺旋CT提升了软组织分辨率,MV级螺旋CT提供了更好的骨性结构与金属植入物显像,同轴共环双系统可以带来更加清晰的影像及精准的CT值,可直接用于剂量计算,更好的实现剂量引导放疗。

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三、临床应用

#  临床适应症

TOMO在肿瘤放疗中的临床应用非常广泛,既可以用无创、无框架的立体定向方式精确治疗小到0.6cm的单个或多个颅内外小肿瘤病灶,也能对40cm直径的横断面和135cm长的全身范围内的大肿瘤进行影像引导下的剂量调强治疗。

可以说TOMO几乎可以覆盖所有适合放射治疗的病例,尤其是对多发病灶和紧邻重要器官或组织的肿瘤更具治疗优势。例如多发转移的脑部肿瘤;头颈,肺,肝腹部多部位肿瘤;盆腔部位的妇科肿瘤,前列腺;全身多处转移病灶,全脑全脊髓以及全身骨髓放疗等复杂情况。

#  设备优势

(1)滑环结构设计可实现360°旋转及51个角度的连续螺旋照射,提高了肿瘤照射剂量和剂量分布的均匀性,更好的保护了周围正常组织,放疗副作用发生率较低。

(2)可以做到一次摆位,多靶区同时照射及超长靶区照射,是目前唯一可以一次完成全中枢照射、全骨髓照射和多个靶区同时治疗的放疗设备。Tomo在治疗过程中连续进床,单次治疗范围长达135cm,最大治疗野为40*135cm,可满足全身不同部位肿瘤的治疗需求,无需多个计划,无需射野拼接,多靶区照射可一步到位,不留盲点。

(3)实现剂量引导放疗。Tomo的MVCT的最大特点是其CT值和电子密度之间呈精确的线性关系,可以用于剂量验证及直接照射剂量的反推与重建,甚至根据需要进行计划修改,真正实现了剂量引导放疗。

(4)设备采用双源同束扫描,每日进行低剂量高清的图像引导,在每次治疗分次前对每位患者进行成像扫描检查,因此在放疗过程中可以观察肿瘤和正常组织变化情况,并且快速修改和调整治疗计划,进行自适应放疗。

#  临床用户名单

根据可查询到的国内公立医院中标记录显示(不完全统计,结果仅供参考),国内使用及采购TOMO的共有60多家,其中绝大多数为公立三甲医院及省级肿瘤专科医院,包括北京协和医院、中国医学科学院肿瘤医院、复旦大学肿瘤医院、解放军301医院、中山大学附属肿瘤医院、上海中山医院、黑龙江省肿瘤医院等等。

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*部分装机医院名单

四、设备价格

国家药品监督管理局中可查询到的产品信息由3款,“国械注准”Tomo C螺旋断层放射治疗系统,以及“国械注进”的两类设备Radixact X5和TomoH、TomoHD、TomoHDA三款型号,注册信息上显示主要结构区分在于是否具备KVCT成像系统。虽然Tomo已经下放至乙类设备管理目录,但是其价格依然坚挺,设备价格通常在4000-5000万人民币之间。

五、设备局限

#  治疗时间长

Tomo(不含C)的成像中心与治疗中心同源出束,在治疗时需要多次旋转扫描和辐射投射,因此治疗时间相对较长,效率相对较低,且随着铅门宽度、螺距、调制因子等参数的调整可能会继续延长。

#  设备价格昂贵

前文提到Tomo的设备价格通常在4400-5000万人民币之间,会给医院及当地财政带来较大负担。虽然下放为乙类设备管理目录,但是仍不属于大多数医院可以配置的常规放疗设备,目前的应用也主要在一些影响力相对较大、学科水平较高的医院。

#  治疗费用并未纳入医保

目前我国大型医用设备配置许可管理目录中常规放射治疗类设备包括医用直线加速器、伽玛射线立体定向放射治疗系统和螺旋断层放射治疗系统,前两者的治疗费用已经全部纳入医保,但是Tomo的治疗在很多地区仍为自费,如上海地区为6000元/次,为患者带来巨大的经济压力。

#  治疗小肿瘤相对复杂

Tomo在对颅内外小于0.6cm的单个或多个实体小肿瘤病灶进行立体定向精确放疗时,与立体定向专用设备,比如:伽玛刀、Cybeknife相比在治疗精度、治疗效率及临床操作流程方面不具优势,甚至可能使简单的计划复杂化。

CONCLUSION 

其实在临床中我们可以部分医院已经着手布局多个机房、多种放疗技术的灵活配置,最常见的组合是直线加速器与螺旋断层放疗系统、伽玛射束立体定向放射治疗系统、以及射波刀的搭配。与螺旋断层放疗系统的搭配可以更好的实现全身较大大肿瘤、复杂肿瘤、全脑全脊髓放疗的覆盖;与立体定向专用设备,如:伽玛刀或射波刀的搭配可以实现颅内外及体部实体小肿瘤、神经功能性疾病、动静脉畸形等病种的覆盖。

如果医院的放疗科不仅局限于直线加速器,而是同时拥有多种技术的灵活组合协同放疗,为患者做定制化的放疗服务,让不同的患者得到个性化放疗,让不同的肿瘤能够得到最适宜的技术,是否可以为患者带来1+1>2的临床效果呢?

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文章名称:《TOMO螺旋断层放疗系统:技术革新与临床应用挑战》
文章链接:https://www.qixiezhixin.com/10611.html
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