Achievements
放射治療是主要腫瘤治療手段之一,。我國目前每年有共計約200萬腫瘤患者需要接受放射治療,，目前國內(nèi)裝備的直線加速器只能滿足其中約五分之一左右的需求,。據(jù)專家估計現(xiàn)在全國每年新增的醫(yī)用直線加速器數(shù)量應(yīng)該近150臺,，年均增長率近15%左右。目前國內(nèi)的放射治療直線加速器市場尤其是中高端市場基本被三家跨國公司瓦里安,、醫(yī)科達(dá)和西門子所占據(jù),，100%的中高端以及60%以上的低端市場都被國外公司占據(jù)。
現(xiàn)代放射治療需要影像引導(dǎo),，醫(yī)用加速器與影像設(shè)備一體化是革命性發(fā)展方向。近年來,，影像技術(shù)和計算機控制技術(shù)有了長足的發(fā)展,，國外發(fā)展了稱之為影像引導(dǎo)放療（Image Guided Radiation Therapy, IGRT）的技術(shù)和設(shè)備。醫(yī)科達(dá)的Synergy以及瓦里安的OBI等IGRT加速器一經(jīng)推出,，就迅速普及推廣,。
但是，目前國際上放療加速器廠商的IGRT設(shè)備,，都分別存在各自技術(shù)缺陷,。醫(yī)科達(dá)的 Synergy以及瓦里安的OBI（圖1右下），都是使用MV級射線治療,，同時,，與治療射線束軸90度方向另加一套KV級X射線影像系統(tǒng)的方式來實現(xiàn)IGRT。這種結(jié)構(gòu)除了增加制造成本外,，非同源影像所反映的治療靶區(qū)運動變化情況也有先天的致命缺陷,，無法保證治療空間坐標(biāo)和成像空間坐標(biāo)的一致性，帶來治療誤差,；西門子的 MVision（圖1左上） 以及Tomotherapy公司的Hi-Art 則利用治療用的MV級射線成像,，解決了同源問題，但由于MV級射線能量高,，無法得到高質(zhì)量圖像,。“同源”結(jié)構(gòu)，KV級射線的影像,，成了幾家主要廠商的無奈取舍,，“KV/MV 同源雙束”加速管技術(shù)就是解決以上問題的完美組合。各廠家近十年來均非常重視“KV/MV 同源雙束”加速管技術(shù)的研發(fā),。
圖1 幾種IGRT技術(shù)的對比
清華大學(xué)2006年12月承擔(dān)了十一五科技支撐計劃“放射治療及與影像定位一體化裝置的研制”課題,，經(jīng)過兩年多的攻關(guān)，發(fā)明了國內(nèi)外尚沒有的“KV/MV同源雙束”加速管,，并制造出能穩(wěn)定出束,，快速切換高能和低能的“KV/MV同源雙束”加速管,，高能6MV，低能達(dá)500KV,，其他指標(biāo)亦完全符合設(shè)計要求,，并研制出“KV/MV同源雙束”IGRT加速器樣機。2009年該課題通過科技部,、衛(wèi)生部驗收,。
指標(biāo)項
完成指標(biāo)
束流能量
第一檔：500KV 第二檔：6MV
源軸距
100cm
X線最大劑量率
8.4Gy/min
加速管
40cm
束斑直徑
Ф1.65mm
最大照射野
40cm×40cm
最小照射野
5mm×5mm
成像面積
16〝×16〝
像素尺寸
0.2mm*0.2mm
空間分辨率
14bit
動態(tài)范圍
104~105
圖像采集速率
5幀/s
本設(shè)備可以在病人每個射野照射治療前進(jìn)行KV級圖像配準(zhǔn)，驗證位置誤差,，實現(xiàn)精確放療,。由于同源，定位便捷精確,，KV級影像帶來的高質(zhì)量影像,，也完全滿足位置驗證的需求。該設(shè)備應(yīng)用于我國千余家放療單位（醫(yī)院）,，還可出口海外,。
國外IGRT加速器售價在1000~2000萬元/臺，本設(shè)備成本約200萬元,，預(yù)計售價500~1000萬元,，預(yù)計年銷售30~50臺，年銷售額約3億（2008年Varian公司全球放療銷售額17億美元）,。技術(shù)創(chuàng)新,、自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)醫(yī)用IGRT加速器產(chǎn)業(yè)化成功，不僅可以改變我國中高端醫(yī)用加速器長期依賴進(jìn)口的局面,，還可出口海外市場,，其經(jīng)濟、社會效益極大,，推廣前景廣闊,。
清華大學(xué)目前正進(jìn)行產(chǎn)品化工作，尋求戰(zhàn)略投資及合作伙伴,。
2技術(shù)指標(biāo)
3應(yīng)用說明
4效益分析
5合作方式
