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    让放疗更精准,Manteia--肿瘤自适应放射治疗的领航者

    美通社2018年9月20日 11:54 点击:323

    厦门2018年9月20日电 /美通社/ -- 放疗作为一种利用放射线杀灭肿瘤的局部治疗方法,如何提升治疗精度,提高肿瘤控制率,减少对重要危及脏器的损伤,是所有放疗工作者一直在寻求的技术突破。自适应放疗技术(ART)在放疗领域被视为可能成为变革性突破的放疗技术。Manteia运用深度学习算法结合多年沉淀的临床数据优化传统算法,完成ART治疗系统,实现治疗过程中根据靶区的变化进行计划修正,并结合放射生物学效应得出最优治疗计划,减少因肿瘤治疗反应、器官运动、形变等导致的误差,大幅提升了放疗的精度、效率和治疗效果。今年10月Manteia团队将首先推出勾画产品,包含周围脏器勾画(OAR)和肿瘤靶区勾画(GTV+CTV)、多模态影像配准等功能。

    放疗行业?#32959;矗?#24040;大的放疗需求、短缺的医疗资源、更高的精度要求

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    未来全球癌症病例将呈现迅猛增长态势,大约70%的肿瘤患者需要接受放射治疗,中国市场的肿瘤治疗需求明显高于其它主流国家。?#27426;?#20013;国放疗普及度同发达国家相比有着较大的差距,据WHO统计,我国患者实?#24335;?#21463;放疗的比例占所有癌症患者总数不到20%,而同一数据,?#20998;?#21457;达国家为40%以上,美国则高达63%,放疗普及度低背后的原因值得深思。

    • 放射治疗的过程严谨而繁琐,工作量巨大

    一般来说,放射治疗主要包含四个步骤:模拟定位、靶区勾画、治疗计划设计和治疗计划执行,以头颈部靶区勾画为例,目前要完成一次勾画约累计需要2-3小时,医生熟练程度或靶区复杂程度不同,甚?#21015;?#35201;更长时间。

    • 国内医疗资源与放疗相关工作人员短缺且分布不均,远无法满足患者需求

    放疗是一门综合了放射物理学、病理学、影像学、生物学等多门学科的治疗技术,并需要专业的技术人员进行操作。国内专业医技人员数量有限,且大部分聚集在少数高水平医院内,相对于患者的分布,无法满足治疗需求。

    • 放疗精确性和准确性有待提升

    随着?#24067;?#35774;备及计算机技术的进步,放疗计划设计中靶区勾画的精确性和剂量计算的准确性有了大幅度的提高,?#21592;?#21693;癌为例:患者5年生存率从二维放射治疗的约40%到调强放射治疗的80%左右。?#27426;?#30001;于技术的局限,现阶段的治疗计划无法实时、精确、完整地考虑患者治疗的整个过程,如肿瘤的大小和位置改变、器官的形变都和生理运动等,更无法根据靶区的变化而适时地调整治疗计划及治疗剂量。

    Manteia首推肿瘤勾画产品,破?#32959;?#36866;应放疗

    自适应放疗完善的实现理论最早由Allen Li教授在其2011年出版的专著《Adaptive RT》中提出,旨在通过引导图像(CT、MRT),?#20013;?#23545;放疗治疗过程中病人肿瘤和器官的运动、形变、摆位误差等进行监测、?#27835;觶?#24182;随时调整治疗计划及剂量。随着数据技术及机器学习算法的出现,Manteia将数据、机器学习与医学逻辑相结合,优化了传统算法,实现了自适应放疗的基层算法的精确度及算力的突破,自适应放疗有望成为?#36136;怠?/p>

    自适应放疗书籍封面
    自适应放疗书籍封面

    今年10月Manteia团队将首先推出勾画产品,包含周围脏器勾画(OAR)和肿瘤靶区勾画(GTV+CTV)、多模态影像配准等功能,预计可实现勾画器官数40个,精度参数:Dice 0.85-0.9。目前可实?#32959;?#21160;勾画肿瘤靶区病?#27835;?#40763;咽癌、肝癌、肺癌、宫颈癌等。

    上市产品

    现有技术

    Manteia技术

    周围脏器勾画(OAR)

    勾画+手动修正 2-3小时

    70%左右

    分秒级

    90%以上

    肿瘤靶区勾画(GTV+CTV)

    ?#24418;?#27492;类技术

    /

    分秒级

    85%以上

    围绕自适应放疗产品,除勾画产品外Manteia正在进行其他几个模块的研发,其中包括剂量计算和优化模块、计划自动评价系统、线上安全与质量控制系统(QA)及工作流。根据目前的研发进度,Manteia每半年将推出新的产品模块上市,而完整的自适应放疗系统预计将在2021年正式上市。

    值得一提的是,Manteia在传统放射物理学模型之上加入了生物剂量学模型。凭借7年完整的约10000例的数据沉淀(包括多模态影像、治疗方案及整个疾病周期的随访数据等),Manteia优化了治疗参数及临床治疗模型,让治疗剂量能够更加精确的反应肿瘤临床治疗效果,在彻底杀灭肿瘤细胞的前提下尽可能减少对正常组织的损伤。

    如此,算法上实现突破后,Allen Li教授7年前提出的自适应放疗系统终将成为?#36136;担?strong>放疗流程将变成一个在?#27426;?#30340;时间区间内,随着靶区及组织器官的运动及形变进行再计划和执行的自动闭环。在海量数据与深度学习的算法的支持下,一切勾画与剂量的修正都在分秒下完成,实时、高速和精确成为自适应放疗的代名词。随着放射精度的大幅提升,治疗疗程有望大大缩短,治疗效?#23454;?#20197;提升,局部控制率提高,治疗损伤降低。据已完成的临床研究报道,自适应放疗?#23665;?#37096;分肿瘤局部控制率提高约20%,正常组织受?#31185;?#22343;降低约30%大大提高病人的治疗和预后质量。

    整合顶尖资源,建立强强合作

    • 与国内外领先医疗机构建立合作

    在?#20013;?#25512;进产品落地的同时,Manteia在科研及商业合作方面也取得了相应进展。国内外已有多家知名医疗机构与公司达成科研及销售合作,包括中国人民解放军总医院(301医院)、四川省肿瘤医院、美国威斯康星医学院附属医疗机构等。

    • 与顶尖高校科研机构建立合作

    目前Manteia已与国内中科院、清华大学、厦门大学、中山大学、四川电子科技大学及美国的威斯康星医学院在人才、科研及成果商业转化方面展开合作,参与国际联合课题10余项,临床实验30余项,保证公司技术?#27426;?#38761;新,巩固自身在放疗领域的领先地位。公司目前拥有国际ART专利一项。

    • 与?#30340;?#22806;强?#30772;?#19994;建立合作

    作为国内大健康产业巨头复星的投资企业,Manteia与复星旗下成员企业的内部协同同样也令人期待。复星布局全球的十几家医疗机构,包括佛山禅城医院、宿迁钟吾医院、葡萄牙最大的私立医院集团之一ESS、美国日间手术?#34892;?#31561;,都是公司的意向?#31361;А?#21516;为复星投资企业的ViewRay(目前全球唯一已经获得FDA资格?#29616;?#30340;核磁共振引导直线加速器),与Manteia在产业链上实现“软硬协同?#20445;?#24418;成一整套放疗解决方案。复星旗下的大数据平台云济科技也将为Manteia提供更多数据及技术支持,?#21592;?#36827;一步完善和升级其产品。

    数据的独占性、顶尖的深度学习模型、独家融入生物学模型、强有力的资源支撑,这些优势让Manteia有望在不久的将来成为放疗领域的标杆企业。?#27604;?#26368;重要的是,人类对治疗、治愈癌症?#33268;?#36827;了一大步。

    消息来源: Manteia数据科技有限公司
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    (来源: 美通社


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