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心血管内科周胜华教授团队原创探索项目成功获得国家发明专利授权

发布时间:2024-09-09    作者:邹方文 唐亮    来源:湘雅二医院     浏览次数:


近日,从国家知识产权局传来喜讯,我院心血管内科周胜华教授带领的科研团队在国家自然科学基金委原创探索计划项目“肥厚型梗阻性心肌病精准无创放疗(M-SBRT)方法学与机制研究”(NSFC82150006)中再次取得突破,成功获得了一项国家发明专利授权。这标志着团队在心脏运动轨迹分析及病灶靶区追踪方法的研究上取得了重要进展,为心血管疾病立体定向放疗(SBRT)的临床应用提供了全新的影像引导与靶区动态跟踪技术。

当前,立体定向放疗技术在心血管疾病治疗领域展现出巨大潜力,但针对心血管疾病动态靶区的专用放疗设备仍处于空白。尤其是面对由呼吸运动与心脏跳动共同影响的心血管动态病灶,如何实现精准、安全的放疗成为医学界亟待解决的技术难题。以往的病灶运动轨迹预测方法由于必须同时考虑心脏与肺部的复杂驱动机制,准确性一直受到限制。

该专利的主要发明人肖宜超博士介绍,团队历经数年潜心研究,联合中国科学院自动化研究所、中国医学科学院肿瘤医院及多家合作企业,成功突破了多项科学与技术瓶颈。团队创新性地开发了一种基于相空间时序吸引子分布的心血管病灶跟踪方法及系统。该方法通过相空间嵌入技术,在术前/术中多模态数据统一表征的基础上,深入挖掘多模态时序序列中的动态信息,精确分解病灶运动模式,从而实现对心血管病灶运动的高精度描述与预测。此外,团队针对心肺系统驱动下病灶运动的混沌特性及多模态数据的复杂性,运用了先进的多模张量补全、相空间重构及流形学习技术,构建了病灶运动分析模型,解决了数据冗余及周期性干扰等问题,为心血管专用放疗设备的精准追踪提供了坚实的技术支撑。

团队在心血管疾病无创精准治疗领域的探索填补了多项国际技术空白。经过五年的不懈努力,团队克服了靶区因呼吸与心脏跳动而动态变化的挑战,首创了无创精准放疗治疗肥厚梗阻型心肌病(HOCM)的新方法——3M室间隔放射靶区定位法,并于2021年成功实施了全球首例该手术。这一系列研究成果成功获得国家自然科学基金委原创探索计划项目的资助,团队在2023年美国心脏病学会(ACC)、2024年欧洲心脏病学会(ESC)大会上报告了前期动物研究及首次人体研究结果,引起全球广泛关注。

2023年国家基金委组织召开“心血管疾病关键科学问题”学术研讨会,周胜华教授在会上专题汇报了“重大心血管疾病无创精准放疗关键技术与设备研发思考与展望”,得到了与会人员的高度肯定。为进一步推动这一开创性研究的顺利开展,深度促进医工结合及学科交叉融合,中南大学于今年3月批准成立了“中南大学心血管病精准立体放疗临床应用研究中心”,该中心挂靠在我院。在医院的大力支持下,国际一流的现代化医工结合无创放疗临床研究平台的建设正在积极推进中。

截至目前,周胜华教授团队在肥厚型梗阻性心肌病精准无创放疗领域已累计获得7项国家发明专利授权。这一系列创新成果,不仅为心血管疾病的治疗开辟了新途径,也为SBRT技术在心血管疾病中的临床应用奠定了坚实的基础。