1896年,法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾在與皮埃爾·居里夫婦的研究中發(fā)現(xiàn)了存在于物質(zhì)當(dāng)中的“天然放射性”,從而打開(kāi)了微觀世界的大門。經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的研究與發(fā)展,核技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,成為護(hù)航人類健康的新力量。
近年來(lái),在政策扶持與企業(yè)積極布局下,我國(guó)核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)迎來(lái)黃金發(fā)展期。從上游技術(shù)端,到中游放射性藥物和診療設(shè)備研發(fā),再到下游臨床應(yīng)用,核醫(yī)療全產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。在實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的同時(shí),中國(guó)始終秉持開(kāi)放合作理念,積極推動(dòng)國(guó)際科技創(chuàng)新合作。如今,隨著“一帶一路”倡議的持續(xù)推進(jìn),百年前的這項(xiàng)偉大科學(xué)發(fā)現(xiàn)正在“健康絲綢之路”建設(shè)中發(fā)揚(yáng)光大,綻放新的光芒。
醫(yī)用同位素自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)突破
核技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)展,使核醫(yī)學(xué)與人們生活的聯(lián)系日趨緊密。作為核技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的和平應(yīng)用,核醫(yī)學(xué)的最大特點(diǎn)是早期診斷和靶向治療,它利用放射性核素在人體內(nèi)的分布、代謝過(guò)程來(lái)進(jìn)行功能顯像,反映生理和病理變化,對(duì)相關(guān)疾病進(jìn)行治療。
我國(guó)核醫(yī)學(xué)起步于20世紀(jì)50年代,1958年,我國(guó)第一批放射性同位素試制成功。如今,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、航天探索、核儀表、輻射加工、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域,都可以看到放射性同位素的身影。其中,應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的放射性同位素被稱為“醫(yī)用同位素”。
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,我國(guó)醫(yī)用同位素的需求量逐年增長(zhǎng)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上8種常用醫(yī)用同位素需求量預(yù)計(jì)每年以 5% 至 30% 的速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)總額達(dá)10億元。然而,醫(yī)用同位素生產(chǎn)極為復(fù)雜,核心技術(shù)掌握在加拿大、俄羅斯等國(guó)家手中。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)醫(yī)用同位素依賴進(jìn)口,價(jià)格貴且供應(yīng)不穩(wěn)定。
2021年,《醫(yī)用同位素中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》發(fā)布,這是我國(guó)首個(gè)針對(duì)核技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)布的綱領(lǐng)性文件,醫(yī)用同位素產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。
操作人員對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行記錄和檢查。攝影郭莎莎/人民畫報(bào)
近年來(lái),我國(guó)在關(guān)鍵同位素生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控,不斷取得歷史性跨越:2024年4月20日,碳-14靶件從秦山核電重水堆機(jī)組中成功抽出,這是我國(guó)首次利用核電商用堆批量生產(chǎn)碳-14同位素,實(shí)現(xiàn)了碳-14供應(yīng)全面國(guó)產(chǎn)化;2024年12月26日,我國(guó)首個(gè)商用堆在線輻照生產(chǎn)同位素裝置在中核集團(tuán)秦山核電基地正式投運(yùn),首批-177醫(yī)用同位素也同步出堆,標(biāo)志著我國(guó)成功掌握了批量化在線輻照生產(chǎn)短半衰期同位素的關(guān)鍵技術(shù),打破了我國(guó)關(guān)鍵醫(yī)用同位素長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面;2024年12月30日,四川海同醫(yī)用同位素項(xiàng)目正式啟用,8條醫(yī)用同位素生產(chǎn)線完成全部建設(shè)工作,投產(chǎn)后,我國(guó)將具備醫(yī)用同位素產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的能力,產(chǎn)能基本滿足國(guó)內(nèi)相關(guān)醫(yī)用同位素市場(chǎng)需求,為建立醫(yī)用同位素自主保障體系發(fā)揮重要作用一系列重大突破,標(biāo)志著我國(guó)在放射性藥物的自主研發(fā)與生產(chǎn)能力上邁上了新臺(tái)階。
目前,醫(yī)用同位素全球供應(yīng)主要依賴于加拿大、荷蘭、比利時(shí)、法國(guó)、南非、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)的少數(shù)幾個(gè)醫(yī)用研究堆,多數(shù)已超期服役,且面臨維護(hù)成本高、廢物難解、安全風(fēng)險(xiǎn)等一系列問(wèn)題。今年,全球功率最高的溶液型醫(yī)用同位素堆一一中核集團(tuán)中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院醫(yī)用同位素試驗(yàn)堆于四川正式開(kāi)工建設(shè)。據(jù)了解,這是國(guó)內(nèi)首座醫(yī)用同位素專用生產(chǎn)堆,2027年建成投產(chǎn)后將從根本上解決我國(guó)面臨的“卡脖子”難題,帶動(dòng)核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展。屆時(shí),不僅將實(shí)現(xiàn)醫(yī)用同位素“國(guó)產(chǎn)替代”,大幅降低部分重癥治療成本,還將為“搶灘”國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造有利條件。
洞察疾病的“人體照相機(jī)”
在核工業(yè)總醫(yī)院(又名“蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院”),一臺(tái)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備 (PET/CT)正在運(yùn)轉(zhuǎn)?;颊咴谧⑸涫聚檮┘s1小時(shí)后即可進(jìn)行檢查,全部掃描只需15至20分鐘,3個(gè)工作日后就能拿到報(bào)告。
在北京市通州區(qū)的中核粒子醫(yī)療科技有限公司,工作人員正在演示一臺(tái)全自主研發(fā)的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備SPECT/CT。這臺(tái)設(shè)備能夠?qū)Σ≡钸M(jìn)行精準(zhǔn)定量成像,并通過(guò)數(shù)字化AI技術(shù)大幅縮短掃描時(shí)間或者降低放射性藥物劑量,同時(shí)還能實(shí)時(shí)捕捉患者身體輪廓,識(shí)別患者體位,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病變組織生理、病理過(guò)程的快速、無(wú)損、實(shí)時(shí)成像。
在核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)出現(xiàn)以前,很難精確定位隱藏在患者體內(nèi)的腫瘤塊的位置及大小。如今,醫(yī)生利用核技術(shù)“人體照相機(jī)”,就能深入到微觀世界,洞察多種疾病。核工業(yè)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科主任醫(yī)師裴之俊說(shuō):“疾病的機(jī)制往往是常規(guī)影像看不見(jiàn)的。而利用核醫(yī)學(xué)的手段可以在這個(gè)機(jī)制上進(jìn)行‘標(biāo)記’,然后通過(guò)PET/CT進(jìn)行顯像。因此,PET/CT能夠?yàn)閷?duì)抗癌癥提供有效幫助?!?/p>
1995年,我國(guó)首臺(tái)PET/CT投入使用,20多年來(lái),設(shè)備不斷更新?lián)Q代,所使用的放射性核素的劑量越來(lái)越小,掃描速度越來(lái)越快,成像精度越來(lái)越高。隨著SPECT、PET和PET/CT等核醫(yī)療檢測(cè)的推廣普及,診斷類放射性藥物的使用也越來(lái)越廣泛。
“核醫(yī)學(xué)是利用核素具有放射性的特性,來(lái)診斷、治療疾病的一門學(xué)科?!焙斯I(yè)總醫(yī)院腫瘤職業(yè)病科主任醫(yī)師劉玉龍介紹,核醫(yī)學(xué)檢查通常是無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)的,副作用小,檢查的準(zhǔn)確性較高,接受一次核醫(yī)學(xué)檢查的患者所受到的輻射劑量與一次CT檢查的劑量相當(dāng)。在實(shí)際操作中,專業(yè)人員還會(huì)采取各種技術(shù)和保護(hù)措施用以降低輻射的影響?!昂酸t(yī)學(xué)中使用的每一種放射性核素在臨床應(yīng)用之前,都經(jīng)過(guò)了大量的實(shí)驗(yàn),證實(shí)其在體內(nèi)應(yīng)用的安全性。一般放射性核素藥物的半衰期很短,在短時(shí)間內(nèi)即可從體內(nèi)代謝清除,不必過(guò)度緊張?!?/p>
腫瘤治療中的“核力量”
腫瘤治療一直是世界性難題,但在醫(yī)學(xué)不斷進(jìn)步的今天,這個(gè)難題也在發(fā)生著改變。
在腫瘤治療中,癌細(xì)胞骨轉(zhuǎn)移往往被視為一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年我國(guó)惡性腫瘤新發(fā)400余萬(wàn)例,而乳腺癌、前列腺癌等常見(jiàn)腫瘤骨轉(zhuǎn)移發(fā)生率高達(dá) 15% 至 70% ,這也成為癌癥晚期引發(fā)患者極大痛苦甚至死亡的重要原因,而氟[18F]化鈉注射液就像是針對(duì)癌細(xì)胞的特殊染色劑,可在骨轉(zhuǎn)移早期精準(zhǔn)地識(shí)別、定位癌細(xì)胞,讓混在正常細(xì)胞中的癌細(xì)胞在骨顯像中無(wú)處遁形。
近年來(lái),由我國(guó)醫(yī)藥企業(yè)自主研發(fā)的首個(gè)癌癥骨轉(zhuǎn)移檢測(cè)新產(chǎn)品氟[18F]化鈉注射液獲批用于此領(lǐng)域,這種注射液將打破國(guó)外產(chǎn)品在骨顯像劑市場(chǎng)的壟斷地位,顯著降低診療成本。而一種新的靶向精準(zhǔn)放射治療手段——硼中子俘獲治療技術(shù)(BNCT)近年來(lái)也取得快速發(fā)展,被稱為繼手術(shù)、傳統(tǒng)放療、抗癌藥物、免疫治療之后的“第五療法”,目前該項(xiàng)技術(shù)已開(kāi)展了臨床試治,取得初步成效。硼中子俘獲治療是一種能在細(xì)胞水平上精準(zhǔn)殺滅腫瘤的靶向放療技術(shù),也被稱作“細(xì)胞刀”。由中國(guó)醫(yī)藥企業(yè)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的基于加速器的硼中子俘獲治療設(shè)備(AB—BNCT)進(jìn)展順利,有望于2026年完成研制。
借助核技術(shù),當(dāng)下的腫瘤治療展現(xiàn)出顯著療效。其中,“布拉格治療”作為放射治療與免疫治療的交叉研究成果,提出了開(kāi)創(chuàng)性的系統(tǒng)性治療理念?!安祭裰委煛笔且豁?xiàng)針對(duì)晚期難治性腫瘤的創(chuàng)新腫瘤免疫療法,以“人瘤和諧”為目的,旨在實(shí)現(xiàn)晚期腫瘤患者的長(zhǎng)期生存。如今,全國(guó)有300多家醫(yī)院采用了這種治療方法。
這項(xiàng)新模式技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)者、核工業(yè)總醫(yī)院腫瘤臨床診療中心主任醫(yī)師張力元表示:“沒(méi)有任何一位患者應(yīng)該被放棄,積極救治無(wú)后續(xù)治療手段的患者,提高晚期惡性腫瘤患者生活質(zhì)量,為無(wú)法耐受標(biāo)準(zhǔn)治療的患者提供更多選擇,這就是我們開(kāi)創(chuàng)布拉格治療的初衷。”張力元說(shuō),“我們希望通過(guò)布拉格治療,解決臨床腫瘤治療的痛點(diǎn)和難點(diǎn),使得這些難治患者的生命得到延長(zhǎng),并且保障生活質(zhì)量和生命尊嚴(yán)。”
現(xiàn)代核醫(yī)療的發(fā)展,不僅為患者實(shí)現(xiàn)早診早治,更豐富了治療癌癥等疾病的手段,挽救了無(wú)數(shù)生命,為患者帶來(lái)了更高的生活質(zhì)量。國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)等十二部門印發(fā)的《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)方案(2024—2026年)》通知要求,要提前布局開(kāi)展銅-64等前景好的醫(yī)用同位素技術(shù)研發(fā)。未來(lái),伴隨著核醫(yī)學(xué)的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)的研發(fā)也將使我國(guó)高端醫(yī)療器械創(chuàng)新邁出重要一步,進(jìn)而提升癌癥靶向治療水平。
向世界分享中國(guó)核醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)
2024年2月,在全球四大醫(yī)療器械展之一的阿拉伯國(guó)際醫(yī)療設(shè)備展上,中國(guó)高端醫(yī)療影像企業(yè)一一聯(lián)影集團(tuán)攜PET/CT、MR、CT等高性能醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及醫(yī)療AI應(yīng)用整裝亮相,并與沙特專業(yè)血液癌癥診療機(jī)構(gòu)NationalAndBlood癌癥中心、排名第二的大型醫(yī)療健康集團(tuán)AIMana等中東醫(yī)療巨頭簽署了合作協(xié)議。
隨著“一帶一路”建設(shè)逐漸走深走實(shí)、中國(guó)企業(yè)“走出去”步伐加快,中國(guó)企業(yè)將中國(guó)醫(yī)療高科技和核經(jīng)驗(yàn)帶到共建國(guó)家,不斷推動(dòng)著“健康絲綢之路”建設(shè)。
“十幾年前,中國(guó)出口醫(yī)療器械產(chǎn)品以低值醫(yī)用耗材和中低端醫(yī)療器械為主,不少‘一帶一路’共建國(guó)家對(duì)中國(guó)產(chǎn)品的認(rèn)知仍停留在低端、低質(zhì)的層面。如今,越來(lái)越多的中國(guó)高端醫(yī)療裝備進(jìn)入到共建國(guó)家頂尖的大學(xué)、醫(yī)療機(jī)構(gòu),中國(guó)企業(yè)也在臨床科研、人才培訓(xùn)等更多維度與當(dāng)?shù)亻_(kāi)展更深度的合作,人們對(duì)中國(guó)‘智’造的印象已發(fā)生改變?!敝袊?guó)高端醫(yī)療影像企業(yè)中東東非區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人龐雁說(shuō)。
據(jù)了解,相關(guān)中國(guó)高端醫(yī)療企業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品已在約三分之一的“一帶一路”共建國(guó)家落地,覆蓋多個(gè)大洲,包括約旦、波蘭、塞爾維亞、哈薩克斯坦等國(guó)家。
在中核集團(tuán)首席科學(xué)家、中國(guó)同輻科技委主任杜進(jìn)看來(lái),中國(guó)負(fù)責(zé)任的大國(guó)形象讓很多“一帶一路”共建國(guó)家更傾向于選擇和中國(guó)開(kāi)展核應(yīng)用合作,因?yàn)椤爸袊?guó)企業(yè)真心實(shí)意的幫助”和“沒(méi)有私利的技術(shù)推廣”讓他們感到“更放心”。
2024年11月26日至28日,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)在奧地利維也納舉辦“技術(shù)合作與核科學(xué)應(yīng)用部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議”期間,中國(guó)同輻與巴西核與能源研究院簽署核技術(shù)應(yīng)用合作諒解備忘錄。根據(jù)約定,雙方將建立長(zhǎng)期合作關(guān)系,在放射性藥物和輻照領(lǐng)域加強(qiáng)合作。這也標(biāo)志著中國(guó)核技術(shù)應(yīng)用一體化解決方案的“中國(guó)經(jīng)驗(yàn)”再一次被世界認(rèn)可。
巴西核與能源研究院院長(zhǎng)伊索爾妲·科斯塔表示,作為東西半球兩大發(fā)展中國(guó)家,中巴雙方在核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),在核技術(shù)領(lǐng)域的合作具有廣闊前景和巨大潛力。巴西核與能源研究院將與中核集團(tuán)、中國(guó)同輻在核醫(yī)學(xué)、輻照應(yīng)用、技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域建立溝通合作機(jī)制,共同推動(dòng)雙方在核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域健康可持續(xù)發(fā)展。
得益于在放射性藥物和放射源領(lǐng)域的不斷深耕,中國(guó)同輻與IAEA在核技術(shù)及其應(yīng)用的多個(gè)領(lǐng)域建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系,合作重點(diǎn)包括增強(qiáng)核安全、推動(dòng)核技術(shù)的和平利用,以及促進(jìn)核醫(yī)學(xué)和放射性藥物的發(fā)展。2022年,“國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)放射性藥物及放射源協(xié)作中心”正式落地中國(guó)同輻。這是國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)在法國(guó)、俄羅斯、葡萄牙之后建立的第四個(gè),也是亞洲地區(qū)首個(gè)放射性藥物領(lǐng)域的協(xié)作中心。
未來(lái),中國(guó)核醫(yī)療技術(shù)將以更加開(kāi)放的姿態(tài)走向世界舞臺(tái)。中國(guó)核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在實(shí)現(xiàn)自身跨越式發(fā)展的同時(shí),也將通過(guò)技術(shù)合作、設(shè)備援助、人才培訓(xùn)等多種形式,與“一帶一路”共建國(guó)家共享更多發(fā)展成果。
核工業(yè)總醫(yī)院醫(yī)師為病人實(shí)施介入手術(shù)。攝影郭莎莎/人民畫報(bào)