甘肅省武威腫瘤醫院:國之重器,加“數”惠民_風聞
大数据在线-1小时前
大國之重器,當為大國之民生。
醫用重離子加速器裝置,被譽為腫瘤放療領域的大國重器。在河西走廊東側的甘肅省武威腫瘤醫院(以下簡稱:武威腫瘤醫院),我國首台擁有自主知識產權的醫用重離子加速器裝置坐落此。自建成投入使用以來,不僅實現我國大型醫療設備臨牀應用方面的突破,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。
與此同時,AI時代的加速到來,武威腫瘤醫院又注重數字化建設,利用浪潮信息全閃存等構建先進的數據基礎設施,大幅縮短腫瘤診斷和放射劑量制定時間,進一步優化重離子放療方案,推動腫瘤治療全面走向精準醫療。
正如甘肅省武威腫瘤醫院副院長關釗鈺所言:“重離子治療過程中涉及到大量的計算任務和各種數據讀取,需要先進的數據基礎設施來構建數字底座,為患者治療帶來高效、穩定的醫療服務。”
射線界的“天使”:點亮生命之光
武威,地處中國西北地區,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地區,胃癌發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原因、創新消化道腫瘤治療方式,就成為武威腫瘤醫院的使命擔當。
眾所周知,腫瘤疾病成因複雜,個體遺傳因素、身體特徵、所處環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採用不同的治療方案。那麼,如何針對患者進行個性化治療,實現治療方案的“量體裁衣”?
無疑,近年來興起的精準醫療尤為受到腫瘤治療領域的重視,而重離子放療+數字化技術,更被視為打開腫瘤疾病精準治療的那把關鍵“鑰匙”。
重離子放療是利用重離子射線進行腫瘤治療的技術,乃目前國際上公認的先進放療技術手段。該種治療方式生物學效應高、療效確切,且無創傷、副作用低,對大部分實體腫瘤有着不錯的療效,特別適合於不宜手術、對常規射線不敏感等難治腫瘤的治療。
甘肅省武威腫瘤醫院副院長關釗鈺介紹,重離子加速器真正能體現出科技水平,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“布拉格峯”效應,釋放能量峯來殺傷癌細胞。
以武威腫瘤醫院重離子中心為例,自2020年3月正式投入臨牀應用以來,已為1500名患者提供治療服務。該中心具備5個不同角度治療終端的重離子系統治療艙,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域實施有效且精準的照射,又能確保不“誤傷”沿途和周邊的正常細胞?
這離不開靶區勾畫和放射劑量的精準,也即靶區勾畫範圍和放射劑量要儘可能精確匹配,既能夠準確勾畫出腫瘤的形狀範圍大小,確保不“誤傷”正常組織;又需要確保照射劑量合適,不會出現少照或者多照的情況。
對此,武威腫瘤醫院重點展開多模態影像的創新,充分利用現有數據基礎設施在存儲容量、性能方面的優勢,使得靶區勾畫與放射劑量分析有“數”有“據”,從而讓重離子治療運籌帷幄之中、決勝於毫釐之間。
數據基礎設施,支撐個性化精準醫療
重離子治療,離不開基於數據的精準化計算和科學決策。
在重離子治療之前,多模態影像的構建過程中,先融合多種二維的醫學影像數據和病理數據,然後通過三維仿真模擬軟件重構出立體圖像,並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數十小時不間斷的數據讀取與處理,對存儲容量和性能都有較高要求。
關釗鈺副院長介紹,“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,再根據具體腫瘤形態,通過靶區勾畫劃分和計算出每一層需要多少放射劑量,並形成多模態影像和重新組建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、核磁等醫療設備成像技術趨於高精度化,CT影響數據量和大小均已今非昔比,靶區勾畫和劑量分析過程又需要融合多種數據,未來對於存儲等數據存儲設施的挑戰會愈發明顯。以武威醫院為例,其三大園區每日新增數據量達到50GB左右,未來對影像中心、科研中心的建設規劃數據需求更是高達PB級。
因此,無論是當下的重離子治療,還是未來的醫療科研,武威腫瘤醫院都異常看重數據基礎設施的作用與價值。
針對重離子重離子放療、PACS等業務對存儲性能、數據可靠性等方面的苛刻要求,武威腫瘤醫院採用浪潮信息搭配NVMe的全閃雙活存儲HF6000系列,支撐起高性能服務器構建安全可靠的數據庫集羣,實現高可靠、高業務連續性的同時數據無單點故障雙活備份。以每秒百萬級併發的數據讀寫性能,極大提升了重離子放療的效果和效率,靶區勾畫和劑量分析的耗時從24小時以上縮短至4小時以內,實現CT、磁共振等醫學影像大文件數據秒級讀取。
“拍片、治療、過程分析等對於性能要求很高,因此需要把這些核心業務部署在全閃存之上。”浪潮信息集中式存儲產品線總經理王爽補充道,“數據分層也是武威腫瘤醫院採用的一個關鍵策略,PACS系統等影像數據不可能一直是熱數據,需要對熱冷數據進行分層,數據存儲設施需要靈活滿足不同類型數據的存儲需求。”
此外,武威腫瘤醫院還非常看重核心數據的安全,充分利用三個院區的地理位置建立起兩點中心的災備體系,確保產生的大量珍貴數據存的下、用的好和安全有保障。
籌建科研中心,再攀醫學高峯
從最早的經驗醫學到循證醫學,再到如今的精準醫學,醫療模式走向數字化、精準化成為必然趨勢。
這其中,加快智慧醫院建設,重視數據的作用,在醫療、科研中全面融入數據,對於武威腫瘤醫院這種專科型醫院格外具有價值。眾所周知,腫瘤疾病成因複雜,又最為忌諱“一刀切”的治療方法,如何利用海量、全面和多維度數據進行分析,探索腫瘤疾病的成因,就成為未來醫院發展的重要方向。
“數據在未來的醫療研究與服務中將越來越重要。”關釗鈺副院長如是説。
《“十四五”規劃》就指出,要加快發展數字健康服務,推進醫療機構數字化、智能化轉型,加快建設智慧醫院。據悉,武威腫瘤醫院已針對智慧醫院建設進行頂層設計和五年三期的規劃。
這其中,科研大數據平台將武威腫瘤醫院智慧醫院建設接下來的重點。科研大數據平台將匯聚患者的就診數據、檢查數據、診斷數據、用藥數據和治療信息等所有數據,科研人員將在海量數據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,科研大數據平台未來需要容量大、性能強、穩定性高、可靠性出色的數據基礎設施進行支撐。
據悉,武威腫瘤醫院在數據基礎設施建設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系列產品以及災備解決方案,全面支撐起當前武威腫瘤醫院各項複雜的業務系統。面向未來,雙方還將在數據基礎設施、人工智能等方面緊密合作,共同支撐起科研大數據平台、影像中心等智慧醫院項目的建設。
“為什麼武威會成為消化道腫瘤高發地區?要弄清這個問題,未來需要依靠科研平台在海量數據中去探索規律,這是武威腫瘤醫院的使命所在。”關釗鈺副院長最後表示道。