图为在上海交通大学附属瑞金医院肿瘤质子中心拍摄的首台国产质子治疗示范装置的临床试验。新华社发
◎实习记者 于紫月
工欲善其事，必先利其器。以肿瘤诊疗仪器为代表的高端医疗设备技术含量高、制造工艺复杂、资金投入大。我国在该领域起步较晚，长久以来，国货在市场的占有量远不及“洋货”。
近年来，国家加大资金支持力度，不断推进政产学研医融合发展，取得了一系列突破性成果，使我国抗癌装备持续上新。国产首台质子治疗装置、国产首台单孔腔镜手术机器人、国产首台医用重离子加速器装置、国产首台3.0T高场磁共振设备……一项项创新成果填补了国产肿瘤诊疗设备领域的空白，诸多关键技术及核心部件实现了自主化。
“在某些方面，我们的现代化医疗设备已经不输国外。”日前，北京大学肿瘤医院胸外一科主任陈克能在接受记者采访时自豪地说。
“火眼金睛”精准打击
肿瘤诊疗设备有哪些?“在诊断方面，从X光机、超声，到电子计算机断层扫描(CT)、核医学同位素(PET)、磁共振(MRI)，再到PET/CT、PET/MRI强强联合，肿瘤诊断仪器越来越精细敏感，炼就了一双‘火眼金睛’，能够更早更准地发现肿瘤的藏身之地。”北京中西医结合医院放射科主任张贺诚告诉记者。
在治疗方面，肿瘤传统的治疗方式主要包括手术、化疗和放疗等。其中，手术和放疗相对更依赖医疗器械。
随着医疗技术不断提升，目前不少肿瘤切除手术进入了微创和机器人时代。简单来讲，原本需要“开膛破肚”的手术，如今只需在患者身上打几个孔，用腔镜手术机器人就可完成，极大地减轻了患者痛苦和手术风险。
放疗设备是大型高端医疗设备的主力军。其类型繁杂、形式多样，但它们都有同一个目标——精准打击肿瘤细胞，将对正常细胞的损害降至最低。
“根据加速的粒子类型分类，放疗加速器主要包括光子、电子、质子、重离子加速器;根据应用场景分类，放疗设备又可分为外照射、内照射以及术中等放疗设备。”中国医学科学院肿瘤医院放射治疗中心医学物理师、副研究员马攀在接受记者采访时介绍。
兆伏级光子放疗是当前应用范围最广、临床累积经验最多的一种肿瘤放疗形式，因其入射深度深，适用于全身各部位肿瘤的外照射放疗。兆伏级电子放疗穿透的深度比较浅，能够更好地保护肿瘤后方的正常组织，适用于皮肤癌、乳腺癌胸壁等表浅肿瘤外照射放疗和术中放疗。
质子放疗是世界上最先进的肿瘤治疗手段之一，有“肿瘤定向爆破神器”之称。这种方法可以在肿瘤组织处集中释放具有肿瘤致死性杀伤剂量的质子，充分保护肿瘤周围的正常组织，实现对肿瘤的精确打击。临床经验表明，质子放疗对20多种类型的肿瘤治疗优势明显，尤其是脑部肿瘤、复发肿瘤以及儿童肿瘤。
与质子放疗一样，重离子放疗也是抗癌重器。通过调节重离子束的能量，可以让离子束精准落在肿瘤的位置，在保护正常组织和关键器官的同时，精准杀灭肿瘤细胞，减少对人体产生副作用。其临床适应症涵盖中枢神经系统肿瘤、头颈部肿瘤、胸腹部肿瘤、盆腔肿瘤、骨和软组织肿瘤等。
“根据使用放射源分类，放疗设备主要包括钴-60伽马刀和铱-192后装治疗机。”马攀说。
钴-60伽马刀通过钴-60放射源产生的伽马射线，对肿瘤“靶点”进行一次性大剂量地聚焦照射，从而杀死肿瘤细胞。铱-192后装治疗机则通过将铱-192放射源放置在肿瘤内部的人工管道内，利用该放射源在肿瘤内部停留时间的长短来控制剂量及辐射范围，进而达到治疗目的。
“这些诊疗设备涉及诸多先进科学技术，如图像引导、自动化和机器学习等。同时，设备也需要坚实的软件支撑，如TPS剂量计算和计划优化算法肿瘤信息管理系统、剂量验证和质量控制系统等。”马攀介绍。
国货精品物美价廉
中国医学装备协会第六届理事会理事长赵自林在接受相关媒体采访时表示，近年来，随着科学技术水平提升，我国医学装备行业持续突破技术壁垒，迈向高质量发展新阶段。
2023年11月，国产首台质子治疗装置在上海瑞金医院正式“上岗”，其关键技术和核心部件基本实现自主化。2023年6月，国内首台单孔腔镜手术机器人获批，打破了达芬奇机器人等国外产品的长期垄断。2020年3月，我国首台医用重离子加速器装置碳离子治疗系统在甘肃武威重离子中心投入临床应用，标志着我国成为全球第四个拥有自主研发重离子治疗系统和临床应用能力的国家。2023年10月，“太极”X/γ射线放射治疗系统获美国食品药品监督管理局“突破性医疗器械”认定，成为中国首个获得该认定的大型医疗设备产品。我国首台3.0T高场磁共振设备，实现核心部件100%自主研发，以该成果为依托的“高场磁共振医学影像设备自主研制与产业化”项目获2020年度国家科技进步奖一等奖……
除此之外，还有很多正在中国高端医疗设备蓬勃发展大潮中的奋楫扬帆者。中国医学科学院肿瘤医院戴建荣团队正在牵头研制“术中放疗机器人”，目前验证机已组装完毕;上海科技大学等多家单位和企业正在联合研制“磁共振引导的放疗直线加速器系统”……
国货崛起让广大肿瘤患者能用更少的钱看病。以国产质子治疗装置为例，患者每疗程费用从使用进口设备的28万元降至最多17万元，国货的治疗效果不输国外产品。
“我国大型、高端医疗设备正进入‘大航海’时代，高科技企业、研究机构及医疗机构正通力合作，打造中国‘智’造新名片，为全球医疗服务贡献重要力量。”马攀说。
根据海关总署数据统计，2023年，我国医疗器械出口总额达到4843亿元。其中医疗设备类出口同比增长5.4%，相比2019年增长54.8%。
医工融合高端智能
尽管我国高端医疗设备已取得不少突破性进展，但仍应正视现存短板。赵自林表示，与发达国家相比，我国医疗装备行业起步较晚、发展时间短，面临人才队伍不够齐、核心技术缺乏、资金投入紧张、研发生产时间长等问题。要解决这些问题是一个非常繁重、艰巨的系统化工程，可能需要十几年的时间去努力。
在马攀看来，若要使更多新型肿瘤诊疗仪器加速临床落地应用，应在人才队伍培养、医工交叉融合、科技成果转化以及知识产权保护等方面下功夫。尤其是高端医疗设备涉及多学科交叉，应着力完善医学物理师等复合型人才的培养机制，激发他们的创新动力。
未来，以肿瘤诊疗仪器为代表的高端医疗设备路在何方?陈克能认为，医疗设备、器械数字化、智能化是发展的必然趋势。影像诊断、术前模拟、干预治疗、预后判断……人工智能(AI)或将参与肿瘤诊疗的全链条环节。医务人员、科研工作者应当敞开怀抱、拥抱变革。
张贺诚也认为，AI+医疗展现出的强大生命力，将在未来惠及更多患者，但当下AI在医学影像等医疗设备中的应用尚不成熟。例如，AI读片效率虽高，准确率却不尽如人意。“AI目前在肿瘤学领域的应用还在襁褓中，影像组学、病理组学、智慧医疗等技术与场景的开发尚处于起步状态，需要更多专家学者进行深入探索和研究。”张贺诚说。
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