近日,美国reflexion medical公司宣布,其开发的reflexion x1设备获得了fda批准,可以用于立体定向体部放疗(sbrt)、立体定向放射外科(srs)和调强适形放疗(imrt)。
这款reflexion x1设备将扇形束ct成像和直线加速器集成在一个机架内,其旋转速度比现有用于治疗的粒子加速器快60倍,并且可以通过每个光束工作站(beam station)100个点(points)调节辐射剂量。这能明显减少由于患者内部运动而引起的任何图像缺陷,并改善靶向性、减少相关误差以及减少对肿瘤附近组织的损伤。这款产品预计将在2020年第二季度出货。
reflexion x1设备获批只是reflexion medical公司的一个小目标,这家公司的开发重点在于生物引导放射治疗(biology-guided radiotherapy,bgrt)技术,该技术依赖于正电子发射断层扫描(pet)识别肿瘤分子特征的能力,从而在每次治疗过程中实时引导放疗光束,以补偿器官和组织的运动。
reflexion公司的首席执行官兼总裁todd powell说:“我们正处在一个巨大变革的前沿,放疗的使用范围将不断扩展,从只针对早期癌症患者的治疗,到最需要放疗的人群——晚期癌症患者。这次reflexion x1设备的获批只是一个开始,为我们实现最终目标铺垫了一个台阶,我们的目标是将bgrt作为一种新的治疗方式,大大拓展放疗市场。
reflexion medical公司创始人兼首席技术官sam mazin博士表示,reflexion x1对reflexion公司来说是一个里程碑,下一步公司将致力于把bgrt推向市场。
公司介绍
reflexion medical公司成立于2009年,致力于推进癌症护理的新模式,尤其是处于癌症第四阶段的晚期患者。
迄今为止,该公司已经获得四轮投资,总金额达到2．236亿美元,投资者包括:tpg growth / the rise基金、sofinnova partners、kck group、辉瑞(pfizer venture investments)、venrock、强生(johnson & johnson innovation)、t． rowe price associates、gt healthcare capital partners和oxford capital等。
美国国家癌症研究所(nci)还通过其小企业创新研究(small business innovation research,sbir)项目提供了一部分资金。
bgrt设备构成
1． 紧凑型直线加速器(compact linear accelerator):
一款重力优化磁控管(g-force optimized magnetron)为直线加速器提供能量源,与其他电子束发生部件以精确的方式结合,产生非均整(flattening-filter-free)的脉冲 6mev电子束。
2． 二元多叶准直器(binary multileaf collimator):
mlc以每秒100次的速度转换,实现了与直线加速器脉冲频率的同步对准。
3． pet探测器弧(pet detector arcs):
由最先进的固态sipm阵列组成的双90度弧状pet探测器,当放射性示踪剂在肿瘤中积累时,可实时收集数万的放射性示踪剂排放物。
4． 旋转环形机架(rotating ring gantry):
reflexion x1的关键部件安装在环形机架上,以60转/分的速度连续旋转,得以在输出射线的同时进行pet发射探测。
5． 兆伏电压探测器(megavoltage detector):
兆伏电压探测器是评估束线和准直操作的诊断工具。它的硅平板设计以非常高的帧率对兆伏电压视野(megavoltage field)进行成像。
6． 扇形束kv ct(fan-beam kv computed tomography):
16层kvct探测器以60转/分的转速进行真正的扇形束成像,比锥形束成像提供更高的图像质量,改进imrt和sbrt,并支持bgrt。
bgrt的工作流程
▲ bgrt的临床工作流程
ct模拟
与传统的放射治疗临床工作流程类似,bgrt首先进行ct模拟扫描,用于制定治疗计划,然后勾画出目标体积和有危险的器官。这些步骤是在独立于reflexion平台的系统上执行的。
完成后,将ct模拟扫描和治疗计划轮廓导入reflexion治疗计划系统,并创建最初的医生意见。
仅图像处理
bgrt临床工作流程的下一步,是在reflexion机器上仅进行图像处理(imaging-only session),获得用于bgrt治疗计划的计划pet图像和用于目标定位的ct扫描。
使用bgrt时,患者需要注射常用的放射性示踪剂氟脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose,fdg)。当fdg分布在全身时,示踪剂在肿瘤里聚集,就像用pet扫描诊断一样。(未来,bgrt的目标是能够使用更加广泛的疾病特异性示踪剂。)
仅图像处理(imaging-only session)很像治疗,但并不进行实际的放疗。患者接受fdg注射,并经历标准吸收期。吸收期完成后,患者在reflexion机器上接受预处理kvct定位扫描,以确认目标位置。一旦完成,机器就会获取到计划的pet图像。
由于已经按照用于计划的模拟ct对患者进行了设置,因此计划的pet图像会自动注册到模拟ct中,并作为 bgrt治疗计划的关键性输入。需要注意的是,仅图像处理(imaging-only session)需要一个完整的治疗时间周期。
治疗计划
治疗计划过程的其余部分与常规放疗类似。在bgrt治疗计划得到令人满意的优化、评估和核准后,就可以指导实施治疗了。
实施治疗
与仅成像处理(imaging-only session)一样,患者接受fdg注射,标准吸收期结束后,转移至reflexion机器,在治疗部位进行设置,并在治疗前进行ct扫描,确定目标位置。
ct定位后,获得快速pet预扫描图像,并进行评估,以验证bgrt计划可以按照指示安全地实施。一旦确认无误,机器就开始进行治疗。
fdg的注意事项
bgrt利用正电子发射来指导放射治疗,所以在将该技术整合到临床实践中时,必须考虑放射治疗期间使用fdg的后勤保障。如果放射肿瘤科还尚未使用pet成像,那么与核医学科的协调安排是至关重要的,同时,恰当安排放射肿瘤科的治疗同样重要。
此外,由于bgrt需要在每个治疗阶段之前注射fdg,因此它最适用于大分割治疗。在某些情况下,fdg的吸收可能不足以在治疗当天进行肿瘤定位,因此需要进行ct图像引导的立体定向放疗(sbrt)。
注:本文资料来源于reflexion medical公司官网。