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又一家行业“巨头”进军放疗领域了!

时间:2019-05-08来源:思宇医械观察

导语:蔡司老牌业务稳定,但也不乏进入新领域的能力。蔡司在医疗的野心也不止眼科。这不,在今年的ChinaMed上,蔡司额外展示了两个术中放疗(IntraoperativeRadiotherapy,IORT)的平台——脊柱转移瘤以及脑瘤的IORT,且均基于蔡司的一个专门用于术中放疗的INTRABEAM®系统。

提起蔡司,小编第一个想到的就是印在高端相机镜头上的蓝标,那可是单反一族的神器。然而蔡司集团的业务远不只这些消费产品,在医疗领域,蔡司在眼科的地位举足轻重,尤其是其“全飞秒”激光技术独步天下。

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心驰神往的蔡司镜头只是蔡司集团业务大树的一个小分枝

蔡司老牌业务稳定,但也不乏进入新领域的能力。蔡司在医疗的野心也不止眼科。这不,在今年的ChinaMed上,蔡司额外展示了两个术中放疗(IntraoperativeRadiotherapy,IORT)的平台——脊柱转移瘤以及脑瘤的IORT,且均基于蔡司的一个专门用于术中放疗的INTRABEAM®系统。

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蔡司术中放疗系统INTRABEAM®主页

那么,术中放疗和传统放疗相比,有什么区别?蔡司的INTRABEAM®系统又有什么优势?小编为您一一道来。

一、术中放疗(IORT)

术中放疗(IORT)是在手术治疗过程中使用放疗设备对原发肿瘤的瘤床、残留肿瘤和淋巴引流区等部位施行近距离单次大剂量照射的一种放疗方法。与常规外照射(externalbeamradiotherapy,EBRT)相比,IORT可精确设定照射野,直接破坏无法切除和术后残留的肿瘤组织,避开照射量限制敏感组织,故可增加对局部肿瘤床的有效照射量,而不对正常组织造成明显损伤。简而言之,就是哪里有瘤“照”哪里,尽量不伤害肿瘤劫持的“人质”——正常组织。

目前有4种方法可用于提供IORT。可以使用电子束(电子IORT),正电压(250-300kV)X射线(X射线IORT),高剂量率近距离放射治疗(HDR-IORT)或低能量(50kV)X射线(低能量IORT)来提供。而蔡司INTRABEAM®就是属于低能量IORT。

二、INTRABEAM®系统

1.系统核心

INTRABEAM®系统是一种微型移动X射线源,可发射各向同性分布的低能X射线辐射。目前已经应用在很多恶性肿瘤的治疗中。

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INTRABEAM®系统及其核心示意图

INTRABEAM®核心是微型光子线加速器。微型加速器中电子流被释放,经加速器产生50kV的光子线(远低于传统直线加速器达到的兆伏级别),该电子束通过3毫米的漂移管,轰击1微米厚的金靶,产生低能量光子线。微型加速器经过特殊设计,可以在针尖处产生一个独特的球形剂量分布。组织中辐射电离密度的增加导致了相对较高的生物学效应。与此同时,这种辐射中陡峭的深度剂量梯度保护了周围不需放疗的区域。这意味着放疗剂量可以集中于肿瘤靶区从而保护附近健康的组织和器官。

2.施用器

每次术中放疗中,肿瘤或瘤床尽可能得到优质的照射,必须确保采用光子进行近距离治疗。因此,蔡司提供多款施用器,可保证根据肿瘤的类型、大小和形状,向目标组织发射适应的几何剂量分布。

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INTRABEAM®施用器一览

3.多种肿瘤治疗

INTRABEAM®系统又是如何具体工作的呢?我们以本次在ChinaMed上展出的脑瘤治疗平台为例,为大家介绍一下。

多形性成胶质细胞瘤(GBM)是成年人中常见的原发性恶性脑肿瘤。IV级神经胶质瘤因其浸润性,中位总生存期仅为15个月。脑肿瘤的金标准治疗基于多学科的方法进行手术,随后在有或无并行辅助化疗的情况下放疗。脑肿瘤的术中放疗是一种务实有效的方法,可灭活顽固性肿瘤细胞边缘,消除损伤后增生刺激,并弥合手术和放化疗治疗之间的差距,患者中位生存时间有望延长20%。

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INTRABEAM®脑肿瘤治疗示意图

近几年,INTRABEAM®进展迅速,在乳腺癌、脑肿瘤、头颈部癌、皮肤癌、脊髓转移癌和直肠癌等领域应用广泛。得益于不同施用器的开发和剂量的精准控制,可以利用INTRABEAM®开展不同类型的肿瘤治疗。

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INTRABEAM®适用于不同种类的肿瘤

4.系统优势

优势主要有以下几个方面:

①使用INTRABEAM®照射时间一般为2-50分钟,大大缩短了手术与其他治疗方式的间隔和治疗时间;

②通过精确的靶区定位,能够更好地保护周围正常组织以及提高局部照射的剂量,其剂量覆盖更趋均匀,所产生的不良反应更少,能获得更好的术后效果;

③在治疗乳腺癌及结直肠癌等方面局部复发率低;

④体积小,重量轻,移动方便,采用低能X线,对手术室防护要求低,可在普通手术室进行。

三、蔡司如何进入术中放疗领域

放疗IORT系统之间的本质区别在于辐射源的类型。电子IORT系统,如IntraOp的Mobetron,采用微型线性加速器为患者提供剂量,电子的剂量在整个治疗区域保持均匀。其他系统,如XoftAxxenteBx和蔡司的INTRABEAM®,使用微型X射线源。两个单元产生的低能量(50kV)剂量在施用器处最强,但随着其向外进展而迅速下降,有助于限制剂量到附近器官。

1.电子IORT——Mobetron,Novac7,Liac

1905年,IORT在1905年首次用于临床实践。

20世纪60年代中期,IORT的现代时代开始,正式引入电子IORT。但传统电子IORT成本太高,只有少数医院能够使用这种方法。

1997年,美国IntraOp公司推出Mobetron,电子IORT设备开始逐渐变得小型化,随后意大利产的Novac7设备及Liac设备也逐渐进入IORT领域。

自从引入移动电子IORT技术以来,已有超过75,000名患者接受了电子IORT治疗。

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电子IORT系统

2.低能量IORT——INTRABEAM®

但是电子IORT最大的问题之一是对传统线性加速器(直线加速器)的依赖,往往非常庞大且价格昂贵。且这维护费用高,难以维护无菌环境,而且非常复杂和耗时。为了解决这一痛点,蔡司研制出了体积较小、重量较轻、移动方便、防护要求较低的INTRABEAM®系统。

1997年,INTRABEAM®获得了美国食品和药物管理局的批准。

1999年,在欧洲,INTRABEAM®获得了(CE)认证。

2003年,INTRABEAM®用于乳腺癌治疗的创新系统,并在许多临床研究中获得了良好的验证。

随后几年,INTRABEAM®逐渐改良技术,广泛适用于多种肿瘤的术中放射治疗。

下表对INTRABEAM®和常用电子IORT以及一个电子近距离放射治疗进行了对比(08年数据),可以看出INTRABEAM®在诸多方面的优势。

INTRABEAM®和常用电子IORT部分内容对比

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四、术中放疗目前的临床和市场情况

在过去的十年中,IORT已成为治疗皮肤病变和术中部分乳房照射的有效方式,并且在腔内和间质部位得到更广泛的应用。除去Mobetron,其他微型X射线源在低千伏能量(100kV)下工作,具有更低的屏蔽要求和更好的便携性,因此可以在放疗科之外使用。

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微型X射线源IORT产品

这些产品和INTRABEAM®形成了竞争,我们特地对这些电子近距离放射治疗的IORT产品进行了汇总比较。

从表中我们可以看到在微型X射线IORT产品中;蔡司INTRABEAM®的市场占有量是最大的,其次是Xoft公司的Axxent®和SRT-100TM;INTRABEAM®的临床应用范围是最多的;辐射能量是最小的;聚焦点到瘤体表面的距离是最短的。

INTRABEAM®和低能量IORT部分内容对比

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五、未来展望

IORT在临床应用上有着特殊的意义和广泛的应用前景。一方面:IORT将手术治疗与近几十年发展起来的放射治疗进行有效地结合,配合其他手段可以达到任何单一疗法无法实现的效果。另一方面:不同于外照射放疗(由于受到周围正常组织耐受量的限制,为得到均匀足够的照射量,须选择不同能量的射线采用多野照射技能),IORT直接作用于治疗部位,单次大剂量相当于分次外照射剂量生物效应的2.5倍。在过去的十年中,IORT装置加入了传统的浅表单元以治疗皮肤病变,并且在腔内和间质部位也有更广泛的应用。

INTRABEAM®可广泛应用于包括呼吸、消化、泌尿生殖、神经、骨科系统及软组织肿瘤等几乎全部适用于手术治疗的恶性肿瘤及部分良性肿瘤。相信在不久的将来,INTRABEAM®能得到更广泛的应用。国际IROT学会采用荟萃方法在全球开展了诸多IORT合作性课题研究项目,如IORT治疗非小细胞肺癌、乳腺癌等项目。相信会有更多有说服力的研究报告,展现INTRABEAM®在肿瘤综合治疗中的作用,届时INTRABEAM®有可能会成为蔡司新的口碑象征。


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