中科院核安全所：癌癥精準(zhǔn)放射治療領(lǐng)域再添利器

2016/12/29 13:28:28

12月26日，記者從中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所獲悉，該所FDS團(tuán)隊自主研發(fā)的"調(diào)強(qiáng)精準(zhǔn)放射治療計劃系統(tǒng)"順利通過國家食藥監(jiān)局質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，系統(tǒng)的功能、安全性和性能均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，實現(xiàn)了腫瘤病灶精準(zhǔn)定位后放療劑量誤差小于2%的精度控制，成為首個通過該系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)（YY/T0889-2013）的國產(chǎn)系統(tǒng)，對于提高我國放療裝備的技術(shù)水平，打破國外壟斷具有重要意義。
 
　　放療軟件是精準(zhǔn)放射治療的"靈魂"，放療裝置依賴放療軟件的指揮控制，否則難以運(yùn)行及進(jìn)行有效的癌癥治療。而精準(zhǔn)放射治療的核心難題則是在殺死癌細(xì)胞的同時，最大限度地保護(hù)正常細(xì)胞，這就要求在放療時，一要準(zhǔn)確對準(zhǔn)腫瘤病灶，二要給予其準(zhǔn)確劑量。此前，F(xiàn)DS團(tuán)隊自主研發(fā)的精準(zhǔn)放射治療系統(tǒng)--"麒麟刀"系列放療軟件，已成功解決了"對準(zhǔn)腫瘤病灶"的難題，實現(xiàn)了亞毫米級的定位。
 
　　"為達(dá)到''劑量準(zhǔn)確''的要求，我們將創(chuàng)新的中子輸運(yùn)計算理論及技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用于''麒麟刀''放射治療計劃系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)難點的再次突破。"中科院核能安全技術(shù)研究所研究員宋鋼告訴記者。
 
　　資料顯示，2015年我國癌癥新發(fā)病例近430萬、死亡病例近280萬。而研發(fā)放療軟件則需要計算機(jī)、數(shù)學(xué)、核物理、控制等多學(xué)科深入交叉融合和長期的研究積累，迫切需要攻克粒子輸運(yùn)理論、人體輻射劑量評估理論等關(guān)鍵難題。
 
　　據(jù)了解，研究團(tuán)隊依托核物理與計算機(jī)技術(shù)多學(xué)科交叉人才隊伍，自2000年起對精準(zhǔn)放射治療關(guān)鍵物理與相關(guān)技術(shù)持續(xù)深入研究，在核能中子物理與技術(shù)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展了快速蒙特卡羅與解析耦合劑量計算方法和快速多目標(biāo)優(yōu)化方法，實現(xiàn)了包括人體劑量的快速精準(zhǔn)計算、治療方案的逆向優(yōu)化、腫瘤定位與跟蹤、人體劑量的驗證等在內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)難點的突破，成功研發(fā)了''麒麟刀''系列精準(zhǔn)放射治療系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)了對放療劑量誤差的精準(zhǔn)控制。
 
　　"我們實現(xiàn)的這一系列關(guān)鍵技術(shù)突破就相當(dāng)于：一是對治療后的病人情況進(jìn)行預(yù)評估，二用計算機(jī)對處方進(jìn)行治療方案的最優(yōu)選擇，三將機(jī)器照射位置對準(zhǔn)腫瘤病灶，四來驗證結(jié)果與預(yù)期是否一致。"宋鋼說，"放療技術(shù)水平的提高依賴于放療軟件的發(fā)展，隨著腫瘤發(fā)病率和臨床需求的提高，在國家大力推動放療裝置國產(chǎn)化的形勢下，放療軟件的投入及發(fā)展應(yīng)得到更多的重視。"