日前,我院腹部放疗科陈炬辉、程文芳、许元基一项发明专利“3D模板复位控制方法、系统、存储介质、程序、终端”获国家知识产权局颁发专利证书。近年来,放疗科团队在吴君心主任的带领下,针对放疗临床实践中的现有流程和医疗设备的“缺陷和不足”之处,进行了大胆改进和研发创新。自2020年起,共向国家专利局提交了共8项医学发明及实用新型专利申请,目前已获批并授予5项国家专利证书,另外1项正在二审审批流程中。 吴君心主任介绍,放疗是一门实践性很强的学科,要确保放疗的良好疗效,除了医生正确的诊断和方案设计以外,还离不开整个放疗流程中各个环节的精细验证和质量控制。在临床实践中,发现问题、积极思考、设计方案、解决问题,这是医学科研和发明专利的有效途径,也是唯一之路。 在现在精准放射治疗实施过程中,体位固定是首要的环节。良好的体位固定能够确保患者在不同分次放疗间保持相同的体位,以保证放射治疗能够按照治疗计划设计的要求精确实施和顺利进行。目前,在体部肿瘤进行放射治疗时,通用的体位固定系统是采用“个体化负压真空垫+体膜”的固定技术。然而,该固定系统存在如下问题:1.个体化负压真空垫和网膜制作过程比较繁琐,需要耗费较多的人力和时间成本;2. 准确性方面误差较大;3.需要较大的存储空间;4.储存管理上的压力;5.负压真空垫久用容易变形、漏气,导致与人体吻合度差。6.摆位过程需要花费较多时间等等。针对上述问题,陈炬辉主任医师、吴君心主任和滕开原等医师反复思索,经过反复多次讨论、总结与修正,设计了一个“体部万向固定系统”,从而克服了上述问题,具有以下特点:限制体位作用可靠、重复性好;个体化使用、可反复使用、节省大量耗材;减少真空垫对空间的占用、操作方便。该系统的使用甚至有望取消放射治疗前的“临床复位验证”环节,极大简化了放射治疗流程和减少误差。 偏心性肿瘤的放疗过程中,体表组织补偿块的使用是一个常见问题,它给临床医师和患者带来了极大的不便。现有的组织补偿块缺乏个体化和敷贴性,补偿块与体表皮肤常常留有空隙,对放疗靶区精准的剂量分布造成一定影响;此外,这些补偿块造价昂贵,携带不方便。为解决这些问题,陈炬辉主任医师和胡彩容物理师、技术组傅万凯技师就此研发了“3D针雕个体化组织补偿块”的新型补偿块。该补偿块利用3D针雕技术的原理,通过针头与体表的充分敷贴接触,形成个体化的、与人体表面形状完全吻合的补偿块,避免了放射性的空腔效应;此外,这种补偿块临床上可以重复使用、多人使用,无需个体保管,极大节约了成本。 近年来,精准粒子植入是肿瘤近距离放射治疗领域的一项重要进展,其中3D打印技术发挥了关键作用。然而,3D模板的准确复位是该技术的核心环节。目前通用的做法是通过3D模板定位和复位时的对比影像来确认复位是否准确,但这种验证方法容易受到体位和呼吸脏器舒缩变化的影响,从而导致误差,并且复位过程也比较耗时。为了优化现有技术流程,陈炬辉主任、程文芳主任医师和许元基博士通过积极探索和大胆创新,首创运用中平面金标植入技术。通过金标的定向导引,实现3D模板的快速、准确复位,优化了现有的技术流程。基于此,本研究团队已经成功获批福建省省自然科学基金引导性项目1项,并于2023年4月授权国家发明专利1件。 针对粒子穿刺操作过程中穿刺针容易受到组织压力导致回弹,进而影响深度精准性的问题,陈炬辉主任医师和工程师李硕联合设计了穿刺针固定装置。该装置通过采用针尖末端的活动式卡槽小装置,解决了长期以来困扰放疗医生的穿刺操作难题。 针对肝区放疗过程中靶区随呼吸移动对精准放疗实施的影响,陈炬辉主任医师、研究生郑晓莲、规培医生刘文晖以及科内其他医师还联合探索设计了“上腹部数字化旋转加压器辅助装置”,旨在显著降低呼吸运动对肝脏靶区移动度的影响。该技术已申请了国家实用新型专利,目前正在二审阶段。此外,护理团队也积极投入专利创新的研发。卓妍护士长根据肝癌放疗病人需要进行呼吸控制的临床需求,设计开发了“微信平台支持下的简易可视化呼吸训练控制系统”;林水芹护师根据脑瘤患者肢体功能障碍,需要积极进行功能锻炼的需求,设计了“被动-主动一体化肢体功能锻炼仪”。目前此两项专利正在申请阶段。