功能
在可視化平台和友好的用戶界面環境下,能對腫瘤進行精确定位,選擇正向或逆向計劃模式來設置放療的實施劑量和照射方式,可對病人進行高精度的快速擺位以及進行治療前/中/後的多維劑量驗證,不僅能提高腫瘤的控制率,還能減少對正常組織的損傷,從而提高最終療效。
高精度全息自動建模
根據醫學影像自動建立精确人體劑量模型,充分包含實際三維幾何(解剖結構與形狀)以及物理信息(組織密度、元素成份),采用自動分區耦合方法精确求解劑量場。發展了“以人為人”的精确建模方法代替傳統“以水代人”的近似方法,為高精度劑量計算提供可靠的模型基礎。
多目标逆向全局優化
針對放療逆向計劃優化的多目标特性,提出基于現代優化理論的多目标優化方法,可兼顧腫瘤靶區、危及器官和其它正常組織的多目标特性和要求,保證臨床計劃全局最優,從而降低危及器官和其它正常組織所受的輻照劑量。
技術特點
快速解析/半解析方法、精确蒙特卡羅方法、三維離散坐标方法以及它們的耦合等多種劑量計算方法,針對逆向計劃優化、精确劑量驗證等不同要求,可滿足用戶多種需求,解決劑量計算精度和速度難以兼顧的矛盾。
快速高精度擺位
基于視頻攝影原理,使用“虛拟網格+标定塊”進行三維重建,以獲取定位匹配模闆,并基于逆重建思想計算并校正擺位偏差;發展了無體表标志物的快速高精度擺位方法,可克服由于“消瘦”/“浮腫”等身體變形和呼吸運動引起的擺位偏差,改善傳統擺位方法精度低、耗時長的缺陷。
多方法三維劑量驗證
基于物理模型和數值模拟方法,根據體外測量的劑量信息,利用反演算法,準确計算出體内三維劑量場。發展了快速在線、無附加輻射獲取病人體内三維劑量場的方法,可提高治療質量和可靠性。采用人體仿真模型、膠片、電離室等多種驗證工具,确保腫瘤部位得到準确處方劑量的照射。
多維多場實時可視化
利用可視化技術,對數字人體信息模型、标記信息場、劑量場和輻射場進行實時多維動态疊加可視化,輔助醫生對靶區及其它感興趣的區域進行直觀分析,為精确放療過程提供評判依據和質量保證。
此系統相關研究與技術發展涉及光子、電子、硼中子俘獲癌症治療(BNCT)、α粒子及重離子治療等手段,也關注劑量與細胞生物學效應和放療療效之間關系。
治療曆史
治療機的換代和治療技術的提高使治療效果在不斷提高,正常組織的并發症也有所下降。放療也逐步發展成為惡性腫瘤主要的治療手段之一。目前大約有65%-75%的惡性腫瘤患者在治療過程中接受過放射治療。