功能|AAPM戴夫·福内尔,编辑

亮点包括自屏蔽放射治疗系统、人工智能、α粒子近距离放射治疗和运动管理技术

Zap-X立体定向放射外科(SRS)大脑放射治疗系统是完全自屏蔽的,不需要混凝土拱顶。该系统的目标是扩大SRS脑治疗,使其更容易获得,并降低成本,消除了安装该系统的定制库的大笔费用。# AAPM19 # AAPM2019 # AAPM

Zap-X立体定向放射外科(SRS)大脑放射治疗系统是完全自屏蔽的,不需要混凝土拱顶。该系统的目标是扩大SRS脑治疗,使其更容易获得,并降低成本,消除了安装该系统的定制拱顶的巨额费用。


会上讨论了放射肿瘤学的几个趋势和新技术美国医学物理学家协会2019年7月会议。这包括新的放射治疗系统,一种新型近距离放射治疗种子,质子治疗为了眼睛,执行人工智能(AI)融入临床实践,并通过新技术更好地进行管理病人定位放射治疗。

首个自屏蔽SRS脑放射治疗系统开始运行

在AAPM会议上讨论的最有趣的新技术之一是Zap-X立体定向放射手术(SRS)脑放射治疗系统的首个商业安装。巴罗脑与脊柱世界上第一个手术系统,到目前为止已经治疗了大约20个病人,解释了吗斯蒂芬•索伦森博士。他是凤凰城圣约瑟夫医院和医疗中心的医学物理学主任,帮助操作该系统。

它完全封装了病人和完全自我屏蔽的线性加速器(直线加速器),类似于联盟号太空舱。通过在系统本身上放置屏蔽,它消除了混凝土拱顶的需要,它可以放在一个小房间里。索伦森说,该系统的目标是扩大SRS脑疗法,使其更容易获得,并降低成本,消除了用于安装系统的定制拱顶的大笔费用。不过,他说,这样做的代价是该系统很重,因此需要考虑最大的楼层负荷。

索伦森说:“我们发现,自我屏蔽足以满足国家对辐射安全的监管要求。”他提供的数据显示,从治疗室、控制室、周围房间和屋顶的辐射读数都在安全范围内,与州监管机构的记录相符。

该系统仅被设计用于治疗脑瘤。病人的床装入胶囊,一扇门关闭后密封它。该系统通过胶囊内的直线胶提供高剂量SRS治疗。

索伦森说,全世界大约有100万脑瘤患者适合SRS治疗,但每年只有大约15万人接受治疗。他解释说,开发该系统的部分原因是为了让SRS更广泛地使用。

了解更多关于索伦森的采访视频:使用一个完全独立的大脑放射治疗系统。

高能阿尔法粒子近距离放射疗法的发展

医学物理学家说,一种新的阿尔法辐射近距离放疗种子,阿尔法DaRT技术,可能比传统的近距离放疗有优势Lior Arazi博士。他是以色列本-古里安大学(Ben-Gurion University)的助理教授。他介绍了一种新的镭-224种子,它提供了短命的、高剂量的α粒子,可以杀死微米居里范围内的癌细胞,而不是微米居里范围内的癌细胞。Arazi解释说,通过扩散和对流,这些原子分散到具有治疗意义的几毫米范围内,在肿瘤内部提供高剂量的辐射。他说,由于辐射只影响几毫米,它们可以被放置在非常靠近关键建筑的地方。

α粒子对细胞中的氧含量不敏感。Arazi说,这些种子没有任何可观察到的系统性损伤,但肿瘤在接触镭-224源后几乎立即开始缩小,在治疗后的第二天就可以观察到结果。

开发这项技术的公司是alphaau,该公司最近开始在全球60个地点进行临床试验。

观看阿拉兹的采访视频:新的Alpha发射器近距离放射疗法种子在开发中。

眼癌的质子疗法

射线搜索在2019年AAPM上展示的质子治疗眼部治疗计划。# AAPM2019 # AAPM质子治疗的一个新领域是眼癌,因为它能够控制组织穿透,并消除通过大量关键结构和头部健康周围组织的全束线。RaySearch在2019年AAPM上发布了一款新的眼科治疗计划软件。小贩向我们展示了第一批病人的病例德国埃森质子治疗中心(WPE)质子中心。RaySearch说,美国几个质子中心在会议上对这项技术有兴趣。

一个眼科质子治疗方案的视频例子。

为发展中国家建立低成本放射治疗系统

澳大利亚悉尼大学的影像X研究所正在为发展中国家研究一种低成本的放射治疗系统。Nano-X系统将使用一个固定直线加速器门架,并使患者绕着光束旋转。澳大利亚悉尼大学的影像X研究所正在为发展中国家研究一种低成本的放射治疗系统。博士后研究助理Paul Liu博士在该项目的一个会议上介绍说,Nano-X系统将使用固定直线加速器门架,并围绕横梁旋转患者,因为建造一个桌子比旋转直线加速器门架所需的材料和机械更便宜。他说,这将减轻系统的重量,减少对室内屏蔽的需求,并减少移动部件的数量,以降低成本和简化维护。

了解更多关于这个系统的采访刘先生视频:为发展中国家创建低成本的放射治疗系统。

放射治疗中的运动管理研究进展

在放射肿瘤学中,由于呼吸运动或病人体位而引起的肿瘤跟踪是一个恒定的问题。在会议和展会现场,一些技术被强调来解决运动问题。

瓦里安的Truebeam高级前列腺成像包具有运动跟踪功能,芝加哥大学正在对此进行研究。# AAPM瓦里安的Truebeam高级前列腺成像包具有运动跟踪功能,芝加哥大学正在对此进行研究。物理医师Michelle Rokni在会议上介绍了这项研究,并说在治疗过程中可以获得Kv图像,以跟踪前列腺的基准标记。用彩色标记来显示基准点与治疗方案的公差是否一致。罗克尼说,这使手术时间增加了约三分钟,但可以定期检查前列腺运动。Rokni说,成像增加了约1 Gy的额外剂量,并补充说,使用该系统,某些类型的基准标记比其他类型更好地显示。

Varian医疗系统工程师Daren Sawsky博士在会议上说,该公司正在开发人工智能神经网络,以自动检测肿瘤中的信任标记。其想法是让人工智能实时观察肿瘤和基准标记,并根据任何运动自动调整放疗系统。这种基于人工智能的肿瘤跟踪系统将使用RT系统的机载成像系统实时成像标记。

Sawsky表示,运动管理的常用方法是模板匹配。然而,他说肿瘤和周围软组织可能会变形,使这种方法不再合适。跟踪基准标记可以帮助更好地跟踪运动,并指示模板是否需要修改。然而,他说,开发工作比最初想象的要复杂得多。

在博览会的地板上,三个供应商正在展示针对治疗台上病人的三点、基于光的跟踪系统。

Align RT患者定位系统使用可见光来检测患者是否与治疗计划处于相同的位置。# AAPMVision RT展示了Align RT 3d体表跟踪技术。它使用彩色光系统帮助患者与治疗计划保持一致,这表明患者身体的某一部分与用于制定治疗计划的原始计算机断层扫描(CT)扫描不一致。

Varian Identify图像引导患者定位系统使用了类似的技术,帮助患者在放疗系统治疗台上对齐,以匹配CT扫描创建时他们所处的位置。这确保了辐射束是按照治疗计划传送的,不会意外地瞄准健康组织。它使用三个可见光发射器对患者皮肤表面进行实时跟踪,因此不像使用机载x射线成像那样增加剂量。系统将患者的体位与治疗计划的CT扫描结果进行比较,并将任何不正确体位的区域用红色标记出来。它还使用桌子上的射频识别(RFID)标签来帮助了解病人的确切位置。

如果病人不再与计划保持一致,系统可以向放射治疗师显示,治疗师可以手动停止治疗。该供应商表示,未来他们计划将该系统与瓦里安的治疗系统集成,这样治疗将由Identify系统自动停止。

该系统还使用生物特征扫描仪,以确保正确的方案被用于正确的患者。

视频漫步的瓦里安识别系统。

Accuray公司的新同步技术使用患者胸部的LED标记来跟踪呼吸运动,并允许射波刀治疗系统的机械臂实时移动光束,使其保持在目标上。

在放射治疗中集成人工智能

Mirada在展会上展示了新的人工智能(AI)软件,用于治疗方案的自动解剖分割,RaySearch展示了美国食品和药物管理局(FDA)批准的新的机器学习治疗计划系统。基于人工智能的系统的目标是节省工作人员的时间,但允许人工进行最终审查。

Raysearch全自动机器学习前列腺癌治疗方案。# AAPMRaySearch RayStation机器学习算法正被大学卫生网用于临床,玛嘉烈公主癌症中心过去几个月,它已经在加拿大多伦多推出。物理学家Leigh Conroy博士参与了系统的推出,并帮助进行了一项研究,向放射肿瘤学家展示了自动计划和人工计划,以获得反馈,并看看他们是否能挑选出深度学习生成的计划。

在采访康罗伊中了解更多关于这项技术的信息视频:使用机器学习自动化放射治疗计划

瓦里安还开发了人工智能驱动的自动治疗计划软件,目前已被多家医院使用。

一个自动人工智能为前列腺癌治疗方案创建了细分。Mirada的基于人工智能的DLCExpert软件可以进行CT扫描,并自动识别和勾画解剖结构的轮廓。这使得创建放疗治疗计划的第一步所需的耗时工作自动化。其中一个例子是,供应商使用了一种桨空间水凝胶,注射在前列腺和直肠之间创造空间,以防止放射治疗期间的损伤。这种凝胶在CT扫描中很难识别,因为它看起来像直肠或前列腺的一部分。但人工智能软件经过训练,可以在它出现时识别它并绘制轮廓。

在短片中可以看到这种人工智能技术的例子视频:人工智能自动轮廓和分割放射治疗

连接医学物理学的多样性以改善患者护理

AAPM总统辛西娅·麦克洛博士。主任梅奥诊所的计算机断层扫描(CT)临床创新中心她在校长演讲中呼吁大家注意人们在医学物理学和其他医学专业中存在的潜意识偏见。这包括人们对女性、移民、宗教团体的偏见,甚至是不同年龄层之间的偏见,从婴儿潮一代到千禧一代。

她的主题是多样性,以及如何打破不同少数群体之间的障碍——男性、女性、宗教、国籍和其他——给出了许多我们如何将人简单归类的照片例子。她解释说,大多数人经常说我们在社会上是平等的,但她展示的最近一些大型国际政治会议的照片显示,没有女性在场,或者她们只是后台的支持人员。她说,在医疗实践、部门管理和项目合作中,员工需要认识到他们在文化中根深蒂固的偏见,而他们可能甚至都没有意识到。

她展示了AAPM会员按世代构成的幻灯片,说每个人都需要记住,他们的思考和沟通方式因我们的生活经历和教养而不同,因此理解可以帮助弥合沟通的差距。她解释说,“X世代”和“千禧一代”似乎没有很好地合作,但这主要是由于两个群体的思维方式不同所致。年长的部门经理发出的电子邮件可能被他们认为是一种指示,而千禧一代往往把这种电子邮件理解为合作的邀请,并提出自己的想法。麦科洛说,如果能够理解这些差异,就可以接受这些差异,从而达成对所有人都有效的更好解决方案。

更多关于McCollough的想法视频:连接医学物理学的多样性以改善病人护理

AAPM 2019的相关内容:

视频:2019年AAPM会议上的医学物理学趋势——对约翰霍普金斯大学Mahadevappa Mahesh博士的采访。

视频:努力定义医学物理学家和监管者助手的角色-采访dr . Anderson癌症中心的Brent Parker博士。

视频:射波刀放射治疗系统的肺癌治疗计划

视频:Mobius 32层移动CT扫描仪

视频:CT成像技术的新进展-采访来自梅奥诊所的Cynthia McCollough博士。


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