中国科学院大恒医疗设备公司总工程师邱学军是中国立体放射诊疗技术产、学、研结合专家。谈到立体放射诊疗技术及设备，他如数家珍。在充分了解和理解中国立体技术在数字化肿瘤治疗以及其它医学诊疗方面的应用和发展情况后，让我们在闷热的夏天犹如呼吸了一股新鲜的空气。
中国立体放射诊疗技术产、学、研结合专家 邱学军
邱学军的3D融合之路
早在上个世纪90年代中期到现在，邱学军就作为技术总负责人在中科院、大恒集团及医疗设备公司的领导和支持下，带领技术团队共同努力，研发出具有国内领先水平、达到国际先进水平的数字化肿瘤精确放射治疗集成产品——STAR系列（3D）立体定向放射治疗计划系统。
STAR系列（3D）立体定向放射治疗计划系统
该系统包括精确立体X-刀系统、3D适形放疗及调强适形放疗计划系统等，是面向广大医院进行肿瘤精确数字化定位与临床精确放射治疗的重大产品。它是在“九五”末期863计划有关“三维放射治疗计划优化技术研究”重点课题、以及“十五”期间863计划课题“高精度三维数字医学图像处理技术及应用系统”和“十一五”期间863计划课题“数字化立体定向（调强适形）放射治疗计划系统研究”的基础上，综合集成形成的以3D数字医学图像采集与处理、高精度立体定位与空间入射路径优化、以及3D射线剂量算法应用为核心的重要商品化软硬件产品。该产品治疗精度高（3D空间综合治疗定位精度达1mm），符合国际国内标准要求，能完整模拟病人3D影像扫描定位、3D图像重建、图像分割、肿瘤靶区和正常组织边界确定，多模态医学影像融合（Fusion）处理、空间自动识别定位、3D照射野设计与治疗计划模拟、以及剂量立体评估等整个数字化放射诊疗过程，为医生做复杂精确放疗提供科学、完全数字化的临床解决方案。
目前，该产品已获得国家食品药品监督管理局市场准入注册，被国内400家大中型医疗机构采用，治疗肿瘤患者超过15万例，目前在国内市场占有率位居第一。
实际上，在涉足立体医学诊疗研究之前，邱学军一直从事3D立体军事应用研发工作。1986-1992年他就在国防科工委某部进行立体作战模拟系统分析。1982-1985年还在母校南京航空学院（现为南京航空航天大学）攻读研究生时，当时他就利用立体仿真技术进行飞机风洞试验和计算。
邱学军表示，“没有三维（3D），就没有真实感，航空航天研究是如此，人体医学研究与应用也是如此。三维（3D）技术已是目前很多学科技术领域应用的一个基本技术”。
3D数字化医疗产业发展
3D立体技术在医学方面的应用不仅包括肿瘤治疗（如立体放射治疗和外科手术）和影像诊断（如立体X光机）等方面，而且在医学领域的其它应用和推广正在加速进行中，发展空间极其广阔。近几年特别是2007年北美放射学会年会以后，4D技术以及直接快速体视X线成像与处理技术，在医学上的应用也正在快速发展。
体视学，是一门新兴的应用学科，但已广泛应用于生物医学领域，用中国体视学学会会长唐勇先生的话说：“这是一门介于形态学与数学之间的新学科。简单地说，就是借助计算机及数据处理系统和显微镜及显做成像系统，将二维平面经过成像及计算机分析处理得到三维形态，以准确地对物体进行定量及形态结构分析。”
荷兰飞利浦公司已经宣布停止立体显示器计划，但在快速立体X光机/CT机和立体放疗计划系统的研发、营销和医疗应用上却取得了重大进展和成效，德国西门子、美国GE、日本东芝等公司的4D CT机（带时相序列的动态成像系统），以及美国瓦里安公司、德国西门子公司和瑞典医科达公司的基于3D/4D影像引导的放射治疗系统（IGRT）等新型数字化立体诊疗设备产品，已逐渐开始应用并形成新的增长点。
大恒医疗基于4D CT等动态人体医学图像序列的IGRT计划系统也已经研发成功并开始推广应用。预计4D技术以及直接快速体视成像与处理技术不仅会在医学上广泛应用，而且也将在其它立体视像技术领域应用和升级拓展，国内研究机构和产业界应该加以日益关注。这些研发新动向和新成果将在今年10月23-25日在南京召开的“长江2009国际医学影像物理和工程大会暨中国医学影像物理学术年会”上进行交流和展示。
总的来说，在肿瘤立体诊疗技术研发、应用和产业化方面，目前中国总体处于中流稍偏上水平，尽管在医用直线加速器治疗机方面相对落后一些，但在立体定向放疗计划系统及X（g）-刀系统、立体超声聚焦治疗系统等研发、应用与产业化方面还是有很多亮点的；美国、欧洲国家目前总体属于领先水平；日本在立体影像诊断方面与美欧相近，在肿瘤立体治疗领域方面与我国相对接近，而韩国大致基本处于中流水平。国内很多单位如中科院有关研究所和企业、医科院、万东、东软、清华、北大、北航、复旦、东南和重庆大学等单位专家也在做这方面的研究，产、学、研、医、政结合是未来发展的必然趋势。
医疗健康产业是未来发展最快也是规模相当大的产业群之一，从这次金融危机中就可以看出该产业群的稳定抗跌与快速发展的特点。以美国为代表的发达国家在卫生医疗方面的合理消费配比即医疗设备与药品之比为1：1，而我国目前是1：8。这就说明我国的医疗卫生事业发展还不平衡，医疗设备的发展空间还相当大，而这当中集成化（或一体化）、数字化立体诊疗设备（如立体X光机、CT、MRI、PET、超声、立体放疗系统、医用机器人和计算机辅助外科手术设备、以及立体医用显示设备等）的发展是重点。
目前国际上高端的肿瘤诊疗一体化设备（如IGRT医用电子直线加速器治疗机），把锥形束（Cone beam） CT机集成在加速器治疗机头上，形成立体静态和动态成像结合，立体诊断与立体治疗以及在线验证结合。当然这种高性能的医学诊疗设备价格也不菲，一些基层医院还装配不起。像迄今为止，世界上最昂贵的特大型医疗设备大概要数美国和比利时等国研制生产的精确肿瘤放疗设备——医用质子加速器了，平均售价为每套1亿美金左右，当然从其性价比来说，还值得进一步商榷。
立体显示在医疗应用中的技术问题
目前立体显示设备在医疗实际应用中，还存在着两个急需解决的技术问题：第一，眼睛观视时间一长（连续观视超过5-10分钟）容易晕；第二，字符显示分辨率较低，看不清楚，较难根据软件应用程序进行实际操作和指导。这些尚还不能满足当前临床医生的需要。这个“硬伤”导致立体显示设备在医学领域的推广应用受到一定的阻碍。因为医生在诊查病人数字化影像或读片时，一般需连续5-10分钟甚至更长时间的连续读片观视与会诊分析，显示器的性能应稳定，其图像分辨率、亮度、灰度、频率等参数不能对医生的目视产生严重的影响，哪怕是短暂的头晕或者字符图像模糊等都容易导致误诊。另外，绝大多数基于PC和图形工作站的医学应用软件都是视窗界面，软件操作流程、帮助提示与警告提示等都需要字符菜单显示，字符显示不清将导致很难实际临床应用。
当前，邱学军提出利用双显示模式作暂时过渡的构想，也即：一台立体显示器具有两种显示模式进行2D/3D切换，或者采用双显示器模式（一台2D显示器显示视窗界面字符和2D图像，另一台3D显示器显示立体图像）。这一构想得到同行的认可，并开始尝试推广应用。但他也表示，这样做是迫不得已，其软硬件产品的配置与操作培训成本会相应提高，软件操作不够人性化，有些医生干脆还是采用原来的2D显示器，因此，还是期望未来的新型立体显示设备能够彻底解决这些技术问题，为在医学领域的大规模推广应用立体显示设备创造必要的条件。
邱学军表示，无论是什么新的立体显示设备，如果要在医学领域应用，都需要经过我国特殊行业许可认证，其流程是：至少提供两套以上产品试验样机，以及相应的产品企业标准（注：相关适用的现有国家标准和行业标准应该引用），并通过省级以上医疗器械检验机构的技术检验和电气安全检测，然后还须经过两家权威的省级以上（经授权可临床试验基地的）医院进行共60例以上的临床验证，取得省级以上医疗器械产品注册证书，之后才能进入医院进行临床使用。当然，有关临床和技术培训工作和营销等队伍建设也应尽早规划和配套实施，为未来规模化、产业化批量生产和推广应用打好基础。
3D数字化医疗产业方兴未艾
目前全球立体数字化诊疗设备技术及产业化都面临着技术标准化和规范化的问题。我国卫生部有关机构也已经颁布了医学影像基本功能规范。国际IHE组织（Integrating the Healthcare Enterprise，亦称为国际“集成健康计划”或“一体化医疗管理”委员会），旨在通过设计和测试等手段，促进和推广全球医疗设备及其专用医学软件接口与图文传输协议的标准化、规范化和网络信息化，实现医学信息资源共享，并考虑到医疗保险等行业统计数据要求。
IHE放射肿瘤学委员会
国际IHE组织的分支机构有很多。其中之一就是国际IHE-RO（Integrating the Healthcare Enterprise in Radiation Oncology）组织（即IHE放射肿瘤学委员会），这已有中国的委员加入，邱学军就是国际IHE-RO规划委员会（Planning Committee）的委员，目前正在授权筹备成立IHE-RO China（中国）委员会，预计今年10月底召开筹备成立大会，以积极促进中国医疗信息数字化、标准化，实现国内医疗资源共享，并与国际逐步接轨。这当中自然要涉及到立体放疗数据（包括2D/3D/4D影像、3D治疗计划等图文数据）的显示、传输、存储以及网络管理的标准化，这也是目前需要研究关注的重点之一。
他说，希望通过这一组织，真正做点实事，既能结合我国国情，又能在关键技术环节点上与国际接轨，加快提高我国卫生医疗数字化、信息化以及资源共享水平，为广大国民医疗健康事业和实现产业化发展做出一点应有的贡献。
