甘肅省武威腫瘤醫(yī)院：國之重器，加“數(shù)”惠民

大國之重器，當為大國之民生。

醫(yī)用重離子加速器裝置，被譽為腫瘤放療領(lǐng)域的大國重器。在河西走廊東側(cè)的甘肅省武威腫瘤醫(yī)院(以下簡稱：武威腫瘤醫(yī)院)，我國首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的醫(yī)用重離子加速器裝置坐落此。自建成投入使用以來，不僅實現(xiàn)我國大型醫(yī)療設(shè)備臨床應(yīng)用方面的突破，更用國之重器點亮生命之光，成功為上千名患者提供腫瘤治療服務(wù)。

與此同時，AI時代的加速到來，武威腫瘤醫(yī)院又注重數(shù)字化建設(shè)，利用浪潮信息全閃存等構(gòu)建先進的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，大幅縮短腫瘤診斷和放射劑量制定時間，進一步優(yōu)化重離子放療方案，推動腫瘤治療全面走向精準醫(yī)療。

正如甘肅省武威腫瘤醫(yī)院副院長關(guān)釗鈺所言：“重離子治療過程中涉及到大量的計算任務(wù)和各種數(shù)據(jù)讀取，需要先進的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施來構(gòu)建數(shù)字底座，為患者治療帶來高效、穩(wěn)定的醫(yī)療服務(wù)。”

射線界的“天使”：點亮生命之光

武威，地處中國西北地區(qū)，素有“六朝古都、西北首府”之稱，歷史人文厚重、自然風光秀麗。然而，一個不能忽視的事實，武威也是全球消化道腫瘤高發(fā)地區(qū)，胃癌發(fā)病率甚至高出全國正常水平的2.6倍。探尋消化道腫瘤高發(fā)原因、創(chuàng)新消化道腫瘤治療方式，就成為武威腫瘤醫(yī)院的使命擔當。

眾所周知，腫瘤疾病成因復(fù)雜，個體遺傳因素、身體特征、所處環(huán)境和生活方式因人而異，哪怕同樣的腫瘤疾病，往往需要針對不同患者采用不同的治療方案。那么，如何針對患者進行個性化治療，實現(xiàn)治療方案的“量體裁衣”？

無疑，近年來興起的精準醫(yī)療尤為受到腫瘤治療領(lǐng)域的重視，而重離子放療+數(shù)字化技術(shù)，更被視為打開腫瘤疾病精準治療的那把關(guān)鍵“鑰匙”。

重離子放療是利用重離子射線進行腫瘤治療的技術(shù)，乃目前國際上公認的先進放療技術(shù)手段。該種治療方式生物學效應(yīng)高、療效確切，且無創(chuàng)傷、副作用低，對大部分實體腫瘤有著不錯的療效，特別適合于不宜手術(shù)、對常規(guī)射線不敏感等難治腫瘤的治療。

甘肅省武威腫瘤醫(yī)院副院長關(guān)釗鈺介紹，重離子加速器真正能體現(xiàn)出科技水平，核心原理是利用重離子束獨特的物理學特性，在抵達病灶前釋放能量較少，抵達病灶時，會瞬間形成名為“布拉格峰”效應(yīng)，釋放能量峰來殺傷癌細胞。

以武威腫瘤醫(yī)院重離子中心為例，自2020年3月正式投入臨床應(yīng)用以來，已為1500名患者提供治療服務(wù)。該中心具備5個不同角度治療終端的重離子系統(tǒng)治療艙，還配套3.0T定位核磁、64層定位CT等高端配套診斷設(shè)備，逐步成長為體系化的腫瘤治療基地，惠及全球患者。

事實上，重離子治療就像射線界的“天使”，過程猶如對腫瘤組織的癌細胞實施精準的定點“爆破”，實現(xiàn)療效最大化和點亮生命之光。但定點“爆破”的過程，如何能夠既對病灶區(qū)域?qū)嵤┯行揖珳实恼丈洌帜艽_保不“誤傷”沿途和周邊的正常細胞？

這離不開靶區(qū)勾畫和放射劑量的精準，也即靶區(qū)勾畫范圍和放射劑量要盡可能精確匹配，既能夠準確勾畫出腫瘤的形狀范圍大小，確保不“誤傷”正常組織；又需要確保照射劑量合適，不會出現(xiàn)少照或者多照的情況。

對此，武威腫瘤醫(yī)院重點展開多模態(tài)影像的創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施在存儲容量、性能方面的優(yōu)勢，使得靶區(qū)勾畫與放射劑量分析有“數(shù)”有“據(jù)”，從而讓重離子治療運籌帷幄之中、決勝于毫厘之間。

數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，支撐個性化精準醫(yī)療

重離子治療，離不開基于數(shù)據(jù)的精準化計算和科學決策。

在重離子治療之前，多模態(tài)影像的構(gòu)建過程中，先融合多種二維的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)和病理數(shù)據(jù)，然后通過三維仿真模擬軟件重構(gòu)出立體圖像，并精準計算出每層需要的粒子束劑量，這個過程通常需要連續(xù)數(shù)十小時不間斷的數(shù)據(jù)讀取與處理，對存儲容量和性能都有較高要求。

關(guān)釗鈺副院長介紹，“CT等片子是二維平面圖，需要通過3D建模還原成一個立體的腫瘤形態(tài)，再根據(jù)具體腫瘤形態(tài)，通過靶區(qū)勾畫劃分和計算出每一層需要多少放射劑量，并形成多模態(tài)影像和重新組建3D模型，最終放到重離子加速器中對患者進行治療。”

考慮到如今CT、核磁等醫(yī)療設(shè)備成像技術(shù)趨于高精度化，CT影響數(shù)據(jù)量和大小均已今非昔比，靶區(qū)勾畫和劑量分析過程又需要融合多種數(shù)據(jù)，未來對于存儲等數(shù)據(jù)存儲設(shè)施的挑戰(zhàn)會愈發(fā)明顯。以武威醫(yī)院為例，其三大園區(qū)每日新增數(shù)據(jù)量達到50GB左右，未來對影像中心、科研中心的建設(shè)規(guī)劃數(shù)據(jù)需求更是高達PB級。

因此，無論是當下的重離子治療，還是未來的醫(yī)療科研，武威腫瘤醫(yī)院都異常看重數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的作用與價值。

針對重離子重離子放療、PACS等業(yè)務(wù)對存儲性能、數(shù)據(jù)可靠性等方面的苛刻要求，武威腫瘤醫(yī)院采用浪潮信息搭配NVMe的全閃雙活存儲HF6000系列，支撐起高性能服務(wù)器構(gòu)建安全可靠的數(shù)據(jù)庫集群，實現(xiàn)高可靠、高業(yè)務(wù)連續(xù)性的同時數(shù)據(jù)無單點故障雙活備份。以每秒百萬級并發(fā)的數(shù)據(jù)讀寫性能，極大提升了重離子放療的效果和效率，靶區(qū)勾畫和劑量分析的耗時從24小時以上縮短至4小時以內(nèi)，實現(xiàn)CT、磁共振等醫(yī)學影像大文件數(shù)據(jù)秒級讀取。

“拍片、治療、過程分析等對于性能要求很高，因此需要把這些核心業(yè)務(wù)部署在全閃存之上。”浪潮信息集中式存儲產(chǎn)品線總經(jīng)理王爽補充道，“數(shù)據(jù)分層也是武威腫瘤醫(yī)院采用的一個關(guān)鍵策略，PACS系統(tǒng)等影像數(shù)據(jù)不可能一直是熱數(shù)據(jù)，需要對熱冷數(shù)據(jù)進行分層，數(shù)據(jù)存儲設(shè)施需要靈活滿足不同類型數(shù)據(jù)的存儲需求。”

此外，武威腫瘤醫(yī)院還非常看重核心數(shù)據(jù)的安全，充分利用三個院區(qū)的地理位置建立起兩點中心的災(zāi)備體系，確保產(chǎn)生的大量珍貴數(shù)據(jù)存的下、用的好和安全有保障。

籌建科研中心，再攀醫(yī)學高峰

從最早的經(jīng)驗醫(yī)學到循證醫(yī)學，再到如今的精準醫(yī)學，醫(yī)療模式走向數(shù)字化、精準化成為必然趨勢。

這其中，加快智慧醫(yī)院建設(shè)，重視數(shù)據(jù)的作用，在醫(yī)療、科研中全面融入數(shù)據(jù)，對于武威腫瘤醫(yī)院這種專科型醫(yī)院格外具有價值。眾所周知，腫瘤疾病成因復(fù)雜，又最為忌諱“一刀切”的治療方法，如何利用海量、全面和多維度數(shù)據(jù)進行分析，探索腫瘤疾病的成因，就成為未來醫(yī)院發(fā)展的重要方向。

“數(shù)據(jù)在未來的醫(yī)療研究與服務(wù)中將越來越重要。”關(guān)釗鈺副院長如是說。

《“十四五”規(guī)劃》就指出，要加快發(fā)展數(shù)字健康服務(wù)，推進醫(yī)療機構(gòu)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，加快建設(shè)智慧醫(yī)院。據(jù)悉，武威腫瘤醫(yī)院已針對智慧醫(yī)院建設(shè)進行頂層設(shè)計和五年三期的規(guī)劃。

這其中，科研大數(shù)據(jù)平臺將武威腫瘤醫(yī)院智慧醫(yī)院建設(shè)接下來的重點。科研大數(shù)據(jù)平臺將匯聚患者的就診數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)、用藥數(shù)據(jù)和治療信息等所有數(shù)據(jù)，科研人員將在海量數(shù)據(jù)中不斷探索各種腫瘤疾病的成因，以及為患者提供更加精準和個性化的治療方案。

毫無疑問，科研大數(shù)據(jù)平臺未來需要容量大、性能強、穩(wěn)定性高、可靠性出色的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施進行支撐。

據(jù)悉，武威腫瘤醫(yī)院在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面與浪潮信息緊密合作，部署了全閃HF6000系列、混閃雙活存儲AS5500系列產(chǎn)品以及災(zāi)備解決方案，全面支撐起當前武威腫瘤醫(yī)院各項復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。面向未來，雙方還將在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能等方面緊密合作，共同支撐起科研大數(shù)據(jù)平臺、影像中心等智慧醫(yī)院項目的建設(shè)。

“為什么武威會成為消化道腫瘤高發(fā)地區(qū)？要弄清這個問題，未來需要依靠科研平臺在海量數(shù)據(jù)中去探索規(guī)律，這是武威腫瘤醫(yī)院的使命所在。”關(guān)釗鈺副院長最后表示道。

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