重离子+数字化，肿瘤治疗的新路

大国之重器，当为大国之民生。

医用重离子加速器装置，被誉为肿瘤放疗领域的大国重器。在河西走廊东侧的甘肃省武威肿瘤医院(以下简称：武威肿瘤医院)，我国首台拥有自主知识产权的医用重离子加速器装置坐落此。自建成投入使用以来，不仅实现我国大型医疗设备临床应用方面的突破，更用国之重器点亮生命之光，成功为上千名患者提供肿瘤治疗服务。

与此同时，AI时代的加速到来，武威肿瘤医院又注重数字化建设，利用浪潮信息全闪存等构建先进的数据基础设施，大幅缩短肿瘤诊断和放射剂量制定时间，进一步优化重离子放疗方案，推动肿瘤治疗全面走向精准医疗。

正如甘肃省武威肿瘤医院副院长关钊钰所言：“重离子治疗过程中涉及到大量的计算任务和各种数据读取，需要先进的数据基础设施来构建数字底座，为患者治疗带来高效、稳定的医疗服务。”

射线界的“天使”：点亮生命之光

武威，地处中国西北地区，素有“六朝古都、西北首府”之称，历史人文厚重、自然风光秀丽。然而，一个不能忽视的事实，武威也是全球消化道肿瘤高发地区，胃癌发病率甚至高出全国正常水平的2.6倍。探寻消化道肿瘤高发原因、创新消化道肿瘤治疗方式，就成为武威肿瘤医院的使命担当。

众所周知，肿瘤疾病成因复杂，个体遗传因素、身体特征、所处环境和生活方式因人而异，哪怕同样的肿瘤疾病，往往需要针对不同患者采用不同的治疗方案。那么，如何针对患者进行个性化治疗，实现治疗方案的“量体裁衣”？

无疑，近年来兴起的精准医疗尤为受到肿瘤治疗领域的重视，而重离子放疗+数字化技术，更被视为打开肿瘤疾病精准治疗的那把关键“钥匙”。

重离子放疗是利用重离子射线进行肿瘤治疗的技术，乃目前国际上公认的先进放疗技术手段。该种治疗方式生物学效应高、疗效确切，且无创伤、副作用低，对大部分实体肿瘤有着不错的疗效，特别适合于不宜手术、对常规射线不敏感等难治肿瘤的治疗。

甘肃省武威肿瘤医院副院长关钊钰介绍，重离子加速器真正能体现出科技水平，核心原理是利用重离子束独特的物理学特性，在抵达病灶前释放能量较少，抵达病灶时，会瞬间形成名为“布拉格峰”效应，释放能量峰来杀伤癌细胞。

以武威肿瘤医院重离子中心为例，自2020年3月正式投入临床应用以来，已为1500名患者提供治疗服务。该中心具备5个不同角度治疗终端的重离子系统治疗舱，还配套3.0T定位核磁、64层定位CT等高端配套诊断设备，逐步成长为体系化的肿瘤治疗基地，惠及全球患者。

事实上，重离子治疗就像射线界的“天使”，过程犹如对肿瘤组织的癌细胞实施精准的定点“爆破”，实现疗效最大化和点亮生命之光。但定点“爆破”的过程，如何能够既对病灶区域实施有效且精准的照射，又能确保不“误伤”沿途和周边的正常细胞？

这离不开靶区勾画和放射剂量的精准，也即靶区勾画范围和放射剂量要尽可能精确匹配，既能够准确勾画出肿瘤的形状范围大小，确保不“误伤”正常组织；又需要确保照射剂量合适，不会出现少照或者多照的情况。

对此，武威肿瘤医院重点展开多模态影像的创新，充分利用现有数据基础设施在存储容量、性能方面的优势，使得靶区勾画与放射剂量分析有“数”有“据”，从而让重离子治疗运筹帷幄之中、决胜于毫厘之间。

数据基础设施，支撑个性化精准医疗

重离子治疗，离不开基于数据的精准化计算和科学决策。

在重离子治疗之前，多模态影像的构建过程中，先融合多种二维的医学影像数据和病理数据，然后通过三维仿真模拟软件重构出立体图像，并精准计算出每层需要的粒子束剂量，这个过程通常需要连续数十小时不间断的数据读取与处理，对存储容量和性能都有较高要求。

关钊钰副院长介绍，“CT等片子是二维平面图，需要通过3D建模还原成一个立体的肿瘤形态，再根据具体肿瘤形态，通过靶区勾画划分和计算出每一层需要多少放射剂量，并形成多模态影像和重新组建3D模型，最终放到重离子加速器中对患者进行治疗。”

考虑到如今CT、核磁等医疗设备成像技术趋于高精度化，CT影响数据量和大小均已今非昔比，靶区勾画和剂量分析过程又需要融合多种数据，未来对于存储等数据存储设施的挑战会愈发明显。以武威医院为例，其三大园区每日新增数据量达到50GB左右，未来对影像中心、科研中心的建设规划数据需求更是高达PB级。

因此，无论是当下的重离子治疗，还是未来的医疗科研，武威肿瘤医院都异常看重数据基础设施的作用与价值。

针对重离子重离子放疗、PACS等业务对存储性能、数据可靠性等方面的苛刻要求，武威肿瘤医院采用浪潮信息搭配NVMe的全闪双活存储HF6000系列，支撑起高性能服务器构建安全可靠的数据库集群，实现高可靠、高业务连续性的同时数据无单点故障双活备份。以每秒百万级并发的数据读写性能，极大提升了重离子放疗的效果和效率，靶区勾画和剂量分析的耗时从24小时以上缩短至4小时以内，实现CT、磁共振等医学影像大文件数据秒级读取。

“拍片、治疗、过程分析等对于性能要求很高，因此需要把这些核心业务部署在全闪存之上。”浪潮信息集中式存储产品线总经理王爽补充道，“数据分层也是武威肿瘤医院采用的一个关键策略，PACS系统等影像数据不可能一直是热数据，需要对热冷数据进行分层，数据存储设施需要灵活满足不同类型数据的存储需求。”

此外，武威肿瘤医院还非常看重核心数据的安全，充分利用三个院区的地理位置建立起两点中心的灾备体系，确保产生的大量珍贵数据存的下、用的好和安全有保障。

筹建科研中心，再攀医学高峰

从最早的经验医学到循证医学，再到如今的精准医学，医疗模式走向数字化、精准化成为必然趋势。

这其中，加快智慧医院建设，重视数据的作用，在医疗、科研中全面融入数据，对于武威肿瘤医院这种专科型医院格外具有价值。众所周知，肿瘤疾病成因复杂，又最为忌讳“一刀切”的治疗方法，如何利用海量、全面和多维度数据进行分析，探索肿瘤疾病的成因，就成为未来医院发展的重要方向。

“数据在未来的医疗研究与服务中将越来越重要。”关钊钰副院长如是说。

《“十四五”规划》就指出，要加快发展数字健康服务，推进医疗机构数字化、智能化转型，加快建设智慧医院。据悉，武威肿瘤医院已针对智慧医院建设进行顶层设计和五年三期的规划。

这其中，科研大数据平台将武威肿瘤医院智慧医院建设接下来的重点。科研大数据平台将汇聚患者的就诊数据、检查数据、诊断数据、用药数据和治疗信息等所有数据，科研人员将在海量数据中不断探索各种肿瘤疾病的成因，以及为患者提供更加精准和个性化的治疗方案。

毫无疑问，科研大数据平台未来需要容量大、性能强、稳定性高、可靠性出色的数据基础设施进行支撑。

据悉，武威肿瘤医院在数据基础设施建设方面与浪潮信息紧密合作，部署了全闪HF6000系列、混闪双活存储AS5500系列产品以及灾备解决方案，全面支撑起当前武威肿瘤医院各项复杂的业务系统。面向未来，双方还将在数据基础设施、人工智能等方面紧密合作，共同支撑起科研大数据平台、影像中心等智慧医院项目的建设。

“为什么武威会成为消化道肿瘤高发地区？要弄清这个问题，未来需要依靠科研平台在海量数据中去探索规律，这是武威肿瘤医院的使命所在。”关钊钰副院长最后表示道。

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