研究团队提出三维空间内基于质子诱导声波信号的剂量重建方法

来源：医生在线时间：2021/06/21 17:27 阅读：569

　　武汉大学医学物理研究团队在质子治疗在线监测研究领域取得重要进展，初次在国际上提出三维空间内基于质子诱导声波信号的剂量重建方法，从而实现质子治疗中人体内的实时剂量分布。研究成果于2021年6月12日发表在知名期刊MedicalPhysics，论文通讯作者为武汉大学物理科学与技术学院彭浩教授，作者为中国科学技术大学特任副研究员于亚军博士。

　　质子治疗存在的主要问题之一为剂量/射程的不确定性，面临实际治疗中肿瘤组织的剂量不足或正常器官的过度照射等挑战，尤其是对于质子FLASH治疗技术。武汉大学医学物理研究团队希望通过实时监听质子击中肿瘤时发出的声波信号，根据结果来实现自适应质子治疗，从而有效解决质子治疗所面临的问题。

　　(a)质子治疗脑部和肝部肿瘤时诱导出声波的示意图；在(b)脑部和(c)肝部，基于时间反演方法重建出的三维剂量分布。

　　在质子治疗中，质子束流在患者体内通过能量的沉积而局部生热，产生热涨效应并诱导出声波信号在三维空间传播。当质子治疗患者脑部和肝部肿瘤时，研究团队通过在患者体表采集质子诱导声波信号，并结合诊断影像提供的组织结构信息，独创地利用时间反演方法重建出三维剂量分布，在脑部和肝部的布拉格峰定位精度初步可达3毫米左右。

　　研究团队分析了声波探测器数量、声波采样时间、声波采样步长、质子出束时间(spilltime)以及噪声水平对剂量/射程确定的影响。利用GPU并行运算方法，单次重建耗时可以压缩至分钟乃至秒钟量级，为未来实时监测提供了可能。除了耗时更短，基于声波信号的监测方案也比基于核信号的监测方案成本更低，将大大降低了解决方案的硬件成本。

上一篇：台大癌医改制为台大医院第五家分院，质子治疗中心预计明年启用下一篇：南方医科大学附属东莞医院启动硼中子俘获治疗合作开发项目

健康科普内容仅供参考，如有不适请及时线下就医

手机端查看更多优质内容

在线预约

绿色快速预约通道

意向预约医院

意向预约专家

请正确填写预约人和联系人等信息，提交需求成功后，请保持联系电话畅通，客服会在48小时内与您联系确认信息。肿瘤频道客服热线：400-082-1008

确认提交