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從1946年哈佛大學的Purcell和斯坦福大學的Bloch兩位科學家發現核磁共振現象,到1980年世界上首臺磁共振成像設備作為商品應用到臨床,醫用磁共振技術的誕生過程離不開科學家的一個又一個創新思維。可以說是創新推動了醫用磁共振技術的發展。2011年11月國家相關部門公布了我國醫學科技發展“十二五”規劃和醫療器械科技產業“十二五”發展專項規劃,本文根據以上兩個規劃精神,詳細闡述了“十二五”期間醫用磁共振技術創新與發展的原則和方向,希望同行們對此加深理解。
醫用磁共振技術涉及物理、化學、計算機科學、基礎醫學和臨床醫學等多種學科,是一門多學科交叉的前沿技術。隨著醫用磁共振設備在磁體場強、梯度系統和射頻系統的不斷改善,醫用磁共振技術因其可以在任意方位斷層成像、軟組織對比度高、無電離輻射、可提供功能代謝信息等特點在臨床得到了越來越廣泛的應用。國家自然科學基金委立項的醫用磁共振相關科研課題數量從2001年(6項)到2011年(196項)逐年大幅度增長,這說明醫用磁共振技術作為一門新興多學科交叉技術在不斷創新和進步。
近年來,全球醫療器械產業快速發展,貿易往來活躍,平均增速達7%左右,是同期國民經濟增長速度的兩倍左右;我國醫療器械產業平均增速在25%左右,遠高于全球平均增長水平。2011年11月公布的我國醫學科技發展“十二五”規劃指出,“十二五”期間醫學科技發展能力目標是:“建立心血管疾病、腦血管疾病、惡性腫瘤、糖尿病等代謝性疾病、精神心理疾患、呼吸系統疾病、出生缺陷等30~50個臨床/轉化醫學研究中心;構建心血管疾病、腦血管疾病、惡性腫瘤等8~10個專科/專病協同研究網絡;初步形成資源共享和協同攻關的新機制,醫學科技的發展模式、資助策略和資源配置方式實現初步轉變,系統建立和完善國家醫學科技創新體系”。作為醫用磁共振科技工作者,應該把握磁共振前沿技術發展趨勢、根據規劃目標加強多學科的交叉融合、大力推進磁共振技術創新,為實現醫學科技發展“十二五”規劃做出應有的貢獻。
醫用磁共振技術創新,要把握一定原則,保證創新質量。結合我國醫學科技發展“十二五”規劃,醫用磁共振技術創新要著重把握以下四項原則。
近年來,我國心腦血管疾病(尤其是急性心肌梗死)、惡性腫瘤(尤其是肺癌、肝癌、胃癌、食道癌)、糖尿病等慢性非傳染性疾病呈持續上升和年輕化的趨勢,已經成為我國城鄉居民的主要死亡原因并帶來沉重的醫療負擔;結核、艾滋、肝炎等重大傳染病發病率居高不下,傳染病防控形勢依然十分嚴峻;心理精神疾患日益增多,出生缺陷已成為一個重大的社會問題。因此,醫用磁共振技術創新主要從以上疾患的早期診斷和預防以及療效評估上做文章,努力提供經濟有效的防控辦法和診治手;降低發病率和死亡率,提高早診率和治愈率,有效改善患者生存質量并降低患者醫療負擔。
醫用磁共振技術的發展越來越依賴于物理、化學、計算機科學、基礎醫學和臨床醫學等多學科、跨領域的交叉滲透融合和緊密協同的大兵團作戰。因此,醫用磁共振技術的創新,需要加強大專院校、科研院所、高技術企業、醫療機構等資源優化配置、綜合集成和高效利用,通過項目支持、平臺搭建、中心建設等多種形式,大力推進多學科的交叉和融合,培育新的學科生長點,推進醫用磁共振技術的持續創新,推動不同學科和技術領域間的交叉融合,促進前沿技術、基礎研究和臨床醫學的緊密銜接;加快建立若干個磁共振交叉學科研究中心,促進醫、產、學、研的有機結合。另外,要充分利用醫用磁共振領域學術團體的作用,在目標凝練、研究設計、方案評估等方面尋求支撐。
醫用磁共振技術創新的目的是有效解決臨床實際問題和切實提高公眾健康水平。當前,一定要重視基礎醫學、前沿技術的快速發展與實際應用緊密結合;磁共振新技術創新成果要盡快轉化為可臨床應用的技術、產品、方法、方案或指南并應用到臨床實踐。
根據衛生部發布的乙類大型醫用設備階梯配置指導意見(2009-2011) (衛規財發[2009]88號文件)規定,醫用磁共振成像系統等大型醫用設備實施階梯配置政策,新增配置要以臨床實用型為主,嚴格控制高端機型配置;醫用磁共振成像系統按照高低階梯分型為科學研究型(3.0 T及以上)、臨床科研型(1.5 T)和臨床實用型(1.0 T及以下)三種類型。“十二五”期間我國醫用磁共振設備裝機容量有望突破4 000臺,如何高效利用是關鍵。科學研究型設備使用機構醫用磁共振技術創新主要把握以下三個方向:
(1)加強磁共振分子成像研究,研究重大疾病機理,探索疾病發生與發展規律。開展腦血管疾病、惡性腫瘤等重大疾病、常見多發病的防治技術研究,爭取取得重要突破,降低發病率和死亡率,提高早診率和治愈率,有效改善患者生存質量并降低患者醫療負擔,為疾病的預防和控制提供依據。
(2)加強磁共振功能成像研究。研究腦功能的細胞和分子機理,腦重大疾病的發生、發展機理,腦發育、可塑性與人類智力的關系,學習記憶和思維等腦高級認知功能的過程及其神經基礎,腦信息表達與腦式信息處理系統,人腦與計算機對話等。加強肝臟、前列腺、乳腺等疾病功能磁共振研究。
(3)充分利用傳統醫學優勢,加強中醫針灸功能研究;充分發揮海外華人在醫用磁共振領域的優勢,積極開展平等、互利的國際合作。
另外,還要重視醫用磁共振的優選應用,合理選擇磁共振擴散加權成像、磁敏感加權成像、磁共振灌注成像、磁共振血管成像、磁共振波譜成像等技術,加強對出生缺陷防治研究,提高生殖健康水平,加強對乙肝、艾滋病、結核病等傳染病的研究,有效降低新發感染率和病死率;加強對老年病的研究,提高診治水平,降低診療成本;適時開展術中磁共振技術,提高患者生存質量。
臨床科研型設備使用機構對醫用磁共振技術創新有兩個不可忽視的重要作用:①充分利用各項創新技術,提高疾病的診治水平,參與多中心科研創新合作,按照統一規范提供大量翔實一線數據。②在臨床應用中發現問題,提出創新要求,為科研機構提供適宜技術創新方向。
臨床科研型設備使用機構主要工作是臨床醫療,有些條件成熟的機構兼具部分科研任務,具體在磁共振技術創新上,其研究方向目前以1.5 T磁共振設備非核心技術部件改造、序列開發和多發病診治療效評估為宜。
高新技術醫療器械企業在醫用磁共振技術創新中起著舉足輕重的產業化作用,任務艱巨。國家科技部2011年11月發布的醫療器械科技產業“十二五”發展專項規劃指出:“醫療器械領域的創新發展,革命性地解決了許多以往診療手段無法解決的問題,促進疾病診治和醫學服務水平不斷提高”,“但是,由于創新能力薄弱,創新體系不完善,產學研醫結合不緊密,我國醫療器械科技發展水平與發達國家存在較大差距”。我國高端醫用磁共振設備在產業競爭中處于不利地位,核心關鍵技術大多被國際三大巨頭公司——GPS (GE、Philips和Siemens) 所壟斷。因此,我國磁共振醫療設備企業應該抓住機遇,以臨床需求為導向,以創新為動力,培育和引進一批學科帶頭人和創新團隊、加強多學科交叉、大力推進產學研醫結合,積極探索和利用市場機制下的優化組織模式,高效推進1.5 T及以上磁場超導磁共振快速成像關鍵技術、核心部件的自主創新,努力開展多模態融合成像、分子成像和術中導航技術研究,大幅提高產品核心競爭力;積極開拓國際市場,加快把中國制造、中國創新的產品推向全球,促進醫用磁共振產品的國際化發展。
總之,磁共振技術創新要以臨床需求為出發點,創新推動了醫用磁共振技術的發展。各學科、各領域磁共振技術相關人員要緊密合作、集思廣益共同為我國醫用磁共振技術創新發展貢獻力量。