星光项目看到MR图像引导的潜力显著提高放射治疗质量

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联盟推动创新发展,以提高治疗准确性和减少剂量对健康组织的MRgRT

在MR引导的放射治疗(MRgRT)前进的光与发展Elekta统一MR-Linac,多国STARLIT(用于自适应实时MR图像引导治疗的系统技术)联盟是一个独特的多学科合作的工业和临床伙伴,正在推动创新发展,以提高治疗准确性和减少剂量对健康组织的磁共振引导放射治疗。

该项目成立于2017年,并通过部分资金的目的ITEA该公司将开发与磁共振成像(mrgrt)相关的创新,通过提高治疗的准确性和减少对健康组织的意外剂量,提高癌症患者的生活质量。bob体育网赌通过多学科合作,STARLIT致力于开发技术、系统和软件,以解决实时MRgRT出现的机会和需求,从而尽可能快速和有效地将其推向市场。

为了确保适用性和有效采用其创新的星光财团有意代表各种利益相关者的观点,从应用所有者和技术供应商,到服务提供者。这是工业和临床合作伙伴的独特和有效的合作,汇集两大设备制造商(Elekta公司和飞利浦),三备受推崇的大学医疗中心,在那里医科达团结安装(mri - linac的发源地,荷兰乌得勒支大学医学中心,以及两个非常早期的采用者:荷兰阿姆斯特丹的荷兰癌症研究所;bob体育网赌以及瑞典Uppsala学院大学医院(Academic University Hospital Uppsala, Sweden)和6家中小型企业(SMEs)*,这些企业在剂量测量、质量保证、临床研究开放接口和免费4D运动检测系统方面具有独特和必要的能力。

“通过星空联盟开发的技术用于加速MR-引导放射治疗产品的创新,”尚塔尔Dussault,工程MR-直线加速器的主管医科达说。“例如,一个原型被建立上的Elekta统一放射治疗期间检测肿瘤的位置和更好地针对处理。原型成功地证明运动检测,具有匹配发送到所述多叶准直器,以治疗以考虑肿瘤的形状期间动态地形成梁的指令。同时,传递剂量在近实时被重建。这是第一次,星光提供统一组装所需要的,不同的技术结合在一起的机会,学到的教训是,在产品开发过程中的重要和令人兴奋的一步。将从该项目发展的创新预计将进一步减少治疗时间,使放射治疗更精确的“。

一家专注于工作组

鉴于与MRgRT相关技术的广度,在星光灿烂的研究项目已被分成多个工作组(工作包或WPS),各自侧重于不同方面向前推动技术发展以适当和有效的方式。有些通过这些工作组探讨了技术创新包括:

  • 通过超快2D和3D MRI 4D运动表征,包括图像分割
  • 4D刚性和可变形运动控制与治疗交付
  • 运动校正和运动相关性对剂量学反馈和波束控制
  • 实时剂量积累和基于mri的瞬时自适应规划
  • 在MR-直线加速器的优化MRI生物标志物发现
  • 基于日常MRI生物标记(如弥散和灌注)的在线计划适应
  • 运动感应、固定和治疗传送装置的MRI兼容性
  • 安全功能,质量保证协议,和综合的人类经验

项目负责人很高兴地向大家报告了在过去的三年里,“星光计划”已经取得的一些成果。

WP 1:需求和可用性

瑞典乌普萨拉大学医院的医学物理学家Samuel Fransson博士评论说:“我们已经开发了可重复和舒适的固定装置的原型,考虑到与传统的非适应性linac治疗相比,更长的适应性治疗时间,对于平稳的治疗至关重要。我们也获得了有关实时监控图形用户界面的临床反馈,确保成品具有临床应用价值。”

WP 2:移动侦测

诊断MRI通常在高性能梯度的3T扫描仪上执行。飞利浦MRI首席科学家约翰·范登·布林克(Johan van den Brink)博士表示:“该工作包的目标是确保为诊断MR系统开发的快速成像能力能够转化为MR- linac。”“为此,我们开发了高密度辐射线圈阵列技术,这对于通过线圈灵敏度编码实现鲁棒加速成像是必要的。飞利浦为超快和运动健壮的3D和4D成像带来了压缩感知,这为使用2D径向采集策略治疗期间的快速运动感知提供了建模基础。我们还证明,最近开发的无畸变扩散成像方法在Unity和Ingenia系统上的表现几乎是相同的。”

WP 3:运动协调

评论工作有关实时评估病人的腹部运动,博士Silvain Beriault, Elekta研究科学家说:“我们工作的一个关键的结果是3 d-cine运动目标的实时估计和organs-at-risk(浆),> 5赫兹的频率和检测精度< 2毫米在目标和桨。我们还致力于设计新的标记和图像处理方法,以提高前列腺近距离放射治疗(使用塑料针)、前列腺近距离放射治疗(使用钛针)和宫颈癌近距离放射治疗(使用塑料注射器)的自动检测精度(从> 2毫米到0.8毫米)。”bob体育在线下载

WP 4:治疗投递

Elekta的研究科学家David Tilly博士报告说:“一个实时的自适应放射治疗原型已经被实施,跟踪算法将辐射调整到恒定的MR图像流中,增加对目标的剂量,减少对健康组织的剂量。通过实时剂量累积,即时确认治疗提供,实时读取机器设置,使实时适应放疗安全提供。”

此外,功能性成像质量能力,如弥散加权成像,已被发现与可比诊断性磁共振扫描仪相当。使用功能成像的患者研究正在进行中。”

“一个机器人,磁共振兼容近距离治疗后装载机也已经设计bob体育在线下载,并将在临床环境中进行测试。”

WP 5:整合和减少剂量的示范

从乌德勒支大学医学中心教授的意见巴斯Raaymakers,“这是令人兴奋地看到,我们在混合MR-直线加速器系统的承诺,通过使用实时MRI实时调整关闭。在发达的跟踪已被证明和硬件反馈的延迟进行量化,显示出足够的实时性能。而且,事实上,剂量辐射递送期间被重建开辟了新的机会,因为这可以作为重复适应出发点和促使我们剂量引导的治疗,而不是几何引导的治疗“。

“此外,MRI引导近距离治疗已被证明在临床和MRI兼bob体育在线下载容近距离放射治疗后加载允许这些治疗实时MRI反馈进一步探索是非常有效的。”

WP 6:标准化、传播和开发

Elekta的医疗事务和临床研究高级主任Marco Luzzara说:“星光联盟在向许多会议/座谈会和同行评议的科学期刊传播该项目开发的技术进展方面做了一项出色的工作。”BOB体育和KOK体育是平台吗“点亮的成果显示了Elekta Unity系统对放射肿瘤学社区的潜力,为更广泛的采用做出了重大贡献。”该项目还改善了与许多中小企业的合作,使它们能够利用在STARLIT开发的新技术,扩大其市场能力。”

他补充说:“STARLIT团队还提供了重要的输入和信息,以在IEC标准化委员会和工作组内达成共识。”

作为影像引导放射治疗的进步,IEC制定了技术报告,IEC TR 62926,它描述了门控和跟踪应用程序的体系结构和设计要求。约翰·凌科参加的工作组,以确保统一架构必不可少的对齐。此外,新工作项目提案(NWIP)正在为一个IEC标准编制覆盖MR-直线加速器的系统。

作为星光项目的第一阶段即将结束,卢扎拉评论说:“这是一个很高兴能与这样一个高技能和积极的团队工作。内星光开发的技术令人印象深刻,将有可能导致在放射疗法治疗质量有显著的改善。”

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*组成STARLIT财团的六家中小企为:C-RAD AB、Modus QA、I-TV Medizintechnik GmbH、MR Code BV、MR coil BV和Quantib BV。

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