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中科院核安全所:癌症精准放射治疗领域再添利器

作者:政治教育
出处:www.lunrr.com
时间:2019-11-27

作者:胡立,王超资料来源:科学网发布日期:2016/12/26 12:51:09

选择名称:萧中

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中国科学院核安全研究所:癌症精确放疗的又一利器

-国内首个“调强放疗计划系统”国家标准软件通过测试

12月26日, 记者从中国科学院核能安全技术研究所了解到,该所FDS团队自主研发的“调强精密放射治疗计划系统”已成功通过国家食品药品监督管理局质量监督检验中心的检验。 该系统的功能、安全性和性能符合国家标准要求,肿瘤病变精确定位后,放射治疗剂量误差精度控制在2%以内,成为国内首个通过该系统国家标准(YY/T0889-2013)的系统,对提高我国放射治疗设备的技术水平,打破国外垄断具有重要意义。

放射治疗软件是精确放射治疗的“灵魂”。放射治疗设备依赖于放射治疗软件的命令和控制,否则难以运行和实施有效的癌症治疗。精确放射治疗的核心问题是在最大程度上保护正常细胞的同时杀死癌细胞,这就需要在放射治疗过程中精确对准肿瘤病灶和精确剂量。此前,FDS团队自主开发的精密放射治疗系统“麒麟刀”系列放射治疗软件成功解决了“瞄准肿瘤病灶”的问题,实现了亚毫米定位。

“为了满足‘精确剂量’的要求,我们将创新的中子输运计算理论和技术扩展到‘麒麟刀’放射治疗计划系统,从而在关键技术难点上实现了又一次突破。”中国科学院核安全技术研究所研究员宋刚告诉《中国科学报》记者。

数据显示,2015年中国新增癌症病例近430万例,死亡280万例。然而,放射治疗软件的研发需要计算机、数学、核物理、控制等学科的深入跨学科整合和长期研究积累。粒子输运理论和人体辐射剂量评估理论等关键问题亟待解决。

据了解,自2000年以来,该研究团队依靠核物理和计算机技术跨学科人才的多学科团队,对精密放射治疗的关键物理和相关技术进行了持续深入的研究。在核中子物理和技术研究的基础上,研究团队进一步开发了快速蒙特卡罗和解析耦合剂量计算方法和快速多目标优化方法。在人体剂量快速准确计算、治疗方案逆向优化、肿瘤定位与跟踪、人体剂量验证等关键技术难题上取得突破。成功开发了麒麟刀系列精密放射治疗系统,实现了放射治疗剂量误差的精确控制。

“我们已经取得的一系列关键技术突破相当于:第一,治疗后患者状况的预先评估;第二,计算机对处方治疗方案的优化选择;第三,机器照射位置与肿瘤焦点对准;第四,验证结果是否符合预期。”宋刚说,“放射治疗技术的进步取决于放射治疗软件的发展。随着肿瘤发病率和临床需求的增加,在国家大力推进放疗设备国产化的情况下,应更加重视放疗软件的投资和开发。

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