实时跟踪的癌症放射治疗可以改善治疗

辐射,用于治疗一半的癌症患者,可以测量治疗期间首次与精确的3 d成像密歇根大学的发展。

通过捕获和放大微小声波时创建的x射线热量在体内组织,医学专家可以映射内的辐射剂量的身体,给他们新的数据实时指导治疗。这是一个史无前例的一个交互医生以前无法“看到”。

“一旦你开始提供辐射,身体几乎是一个黑盒子,”说Xueding王乔纳森·鲁宾大学生物医学工程教授,放射学教授,该研究的通讯作者自然生物技术。他还带领密歇根大学的光学成像实验室。

“我们不知道确切位置x射线击中体内,我们不知道多少辐射传递到目标。每个身体都是不同的,因此预测这两个方面是很棘手的。”

辐射是用于治疗每年成千上万的癌症患者,轰击的身体波和粒子能量高,通常x射线。辐射可以直接杀死癌细胞或伤害他们,使他们不能传播。

这些好处是受到缺乏精度,放射治疗常常杀死和损害健康的细胞在肿瘤周围地区。它还可以提高开发新癌症的风险。

实时三维成像技术,医生可以更准确地直接辐射对癌细胞和限制相邻组织的接触。要做到这一点,他们只是需要“听”。

当x射线在体内被组织吸收,转化成热能。加热使组织快速扩张,这种扩张创造了一个声波。

声波弱,通常由典型的超声波技术检测不到。密歇根大学的新电离辐射声成像系统检测到一个数组的波超声波传感器放置在病人的一面。信号放大,然后转移到超声波设备的图像重建。

图片在手,一个肿瘤诊所可以改变辐射的水平或轨迹过程中确保更安全、更有效的治疗方法。

“在未来,我们可以使用成像信息来弥补不确定性源于定位,器官运动和解剖变异在放射治疗,”说(音译)研究人员在生物医学工程和研究报告的第一作者。”,使我们能够提供精确的剂量癌症肿瘤。”

密歇根大学的技术的另一个好处是它可以很容易地添加到当前放射治疗设备没有彻底改变临床医生使用的过程。

“在未来的应用,这种技术可用于个性化和适应保证正常组织放射治疗都是保持在安全的剂量和肿瘤接受剂量,”说凯尔Cuneo放射肿瘤学副教授密西根州医学。“这项技术将是特别有益的情况下,目标是邻辐射敏感器官,如小肠和胃。”

密歇根大学领导的研究团队,包括王Cuneo和伊萨姆埃尔Naqa放射肿瘤学教授,兼职密歇根大学医学院。团队与合作伙伴莫菲特癌症中心工作。

参考:张W, Oraiqat我Litzenberg D, et al .实时体积成像辐射剂量交付的深入在癌症治疗肝脏。生物科技Nat》。2023年。doi:10.1038 / s41587 - 022 - 01593 - 8

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