背景與技術(shù)優(yōu)勢
SuperX醫(yī)用電子直線加速器是集成機器人技術(shù)與多源圖像引導的高端放療設(shè)備。其核心創(chuàng)新是通過建立體表與體內(nèi)腫瘤靶區(qū)的運動關(guān)聯(lián)模型,實現(xiàn)基于體表監(jiān)測的腫瘤運動預測,并由機器人系統(tǒng)動態(tài)追蹤治療靶區(qū)位置,確保射線精準投射。設(shè)備配備了全球首創(chuàng)的正交雙層MLC(多葉光柵)系統(tǒng),能針對不同形態(tài)的腫瘤精準適形,實現(xiàn)高劑量均一性和危及器官極限保護,極大提升放療效果與安全性。
機器人系統(tǒng)與運動追蹤
SuperX機械臂具備六自由度,最大負載≥250kg,定位誤差≤0.5mm,角度偏差≤0.2°,并配備機器人治療床實現(xiàn)病人直線運動的高精度位姿調(diào)整。系統(tǒng)內(nèi)置的光學體表追蹤(BPS)精度達到0.5mm,結(jié)合kV-CBCT和MV-EPID多模態(tài)影像,實現(xiàn)靶區(qū)預測及控制周期不超過0.5秒,有效應(yīng)對患者呼吸運動等動態(tài)變化,保證射線束始終準確匹配靶區(qū)。
臨床示范與驗證
通過標準CIRIS模體,活體動物(生物豬肺、豬肝)以及呼吸動態(tài)標準金標實驗,SuperX系統(tǒng)對劑量準確性與位置追蹤進行了全面驗證。等效水組織劑量模體及二維、三維劑量分布測量顯示系統(tǒng)輸出穩(wěn)定準確。4DCT掃描同步采集光學體表信號及植入金標數(shù)據(jù)匹配度高,驗證了呼吸運動預測模型的精確性。治療過程中,開啟EPID同步成像驗證實時位置追蹤功能,保證放療劑量精確投射。
機器人系統(tǒng)的臨床安全性和有效性驗證。安全性:根據(jù)入選及排除標準納入72例不可手術(shù)晚期胸、腹部惡性腫瘤患者(其中胸部、腹部各36例),采用活動靶區(qū)腫瘤放射治療機器人系統(tǒng)進行局部放射治療,觀察患者治療期間及治療后的不良反應(yīng)情況,進行安全評價。療效評估:觀察前述納入患者在放療結(jié)束后24小時(±8h)、放療結(jié)束后1個月(±1周)、3個月(±2周)時進行隨訪評估腫瘤大小變化情況,觀察患者的臨床療效。
應(yīng)用場景
在世界機器人大賽的舞臺上,SuperX機器人放療系統(tǒng)通過動態(tài)靶區(qū)追蹤、實時數(shù)據(jù)反饋與智能調(diào)整,展示了高精度、高效率的放療治療過程,突顯了機器人與醫(yī)療影像技術(shù)深度融合的優(yōu)勢。該應(yīng)用不僅展示了國產(chǎn)高端醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)實力,也預示著智能機器人在未來腫瘤精確放療領(lǐng)域的重要作用,具備廣泛臨床推廣價值。