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個(gè)性化放射治療

借助全新計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)，醫(yī)生可以針對每位患者制定更加精準(zhǔn)的腫瘤放射治療方案。

西門子Healthineers將發(fā)布全球針對放射治療設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)名為Somatom Confidence RT Pro，它允許醫(yī)生根據(jù)每位患者的需求來調(diào)整腫瘤治療方案。這個(gè)新系統(tǒng)側(cè)重于在放射科醫(yī)生與放射治療物理學(xué)家之間建立聯(lián)系，以便二者共同制定患者的治療方案。盡管這兩類專業(yè)人士都使用相同的CT影像，但放射治療物理學(xué)家需要的某些參數(shù)卻是以往的CT數(shù)據(jù)所缺失的。

這是因?yàn)榉派淇漆t(yī)生采用的是默認(rèn)CT設(shè)置，以防止手動傳送信息時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。然而，對某些患者（如兒童或老年人和肥胖患者）而言，其它設(shè)置可以生成對器官與腫瘤劃定更為清晰的圖像。為此，西門子開發(fā)出了一套算法，可針對每張CT影像計(jì)算出對物理學(xué)家比較重要的數(shù)據(jù)。

得益于這一發(fā)展，Somatom Confidence RT Pro讓醫(yī)生能為患者提供個(gè)性化治療，并同時(shí)確保安全，防止出錯(cuò)。西門子之所以決定專門針對放射治療設(shè)計(jì)一個(gè)CT系統(tǒng)，是因?yàn)榘┌Y患者為數(shù)眾多，放射治療頻次亦將隨人口而增加。目前，已有多位客戶順利完成了對這臺設(shè)備的測試。

精準(zhǔn)治療

癌癥治療分三種類型：化學(xué)治療、手術(shù)治療和放射治療。放射治療采用高能射線——通常是X射線——來消滅腫瘤組織。為了制定治療方案，腫瘤專家要在3D CT圖像集中標(biāo)記出腫瘤輪廓和治療期間必須避開的器官來標(biāo)明放射靶區(qū)。然后，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家可根據(jù)這些圖像，計(jì)算出輻射劑量和持續(xù)時(shí)間，以及照射患者身體的角度。醫(yī)生必須選擇適當(dāng)角度，以確保輻射在穿透患者身體時(shí)，盡可能減少對健康組織的傷害。

精準(zhǔn)的放射治療主要依賴于X射線與腫瘤周圍組織內(nèi)電子的交互作用。組織內(nèi)的電子密度越高，輻射造成傷害的可能性越大。正因如此，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家利用CT圖像來計(jì)算出組織電子密度，以確定輻射的路徑。為了做到這一點(diǎn)，他們使用校準(zhǔn)曲線來描述電子密度與CT拍片時(shí)所用的X射線之間的關(guān)系。校準(zhǔn)曲線在調(diào)試CT系統(tǒng)時(shí)創(chuàng)建，并保存在系統(tǒng)的放射規(guī)劃軟件中。

自動化與個(gè)性化

問題是，校準(zhǔn)曲線會隨施加在CT掃描設(shè)備的X射線管上的電壓而變化。這意味著為制定治療方案而生成的CT圖像，必須采用與校準(zhǔn)曲線所用電壓相同的電壓，哪怕其它電壓設(shè)置能讓醫(yī)生更加精準(zhǔn)地將腫瘤與周邊組織區(qū)分開。這種情況可能會出現(xiàn)在小孩或老人以及肥胖患者等的身上。然而，若是采用其它電壓設(shè)置則需要通過人工過程來確定電子密度，因?yàn)樗蟮碾妷涸O(shè)置并未保存在CT數(shù)據(jù)中。由于只能由醫(yī)生向醫(yī)學(xué)物理學(xué)家提供這些信息，因此很容易發(fā)生錯(cuò)誤。

自動化的個(gè)性化

借助Somatom Confidence RT Pro，這個(gè)過程現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)自動化。這得益于西門子開發(fā)的一種直接密度算法。它可以計(jì)算出CT影像上各個(gè)部分的電子密度。這樣一來，現(xiàn)在CT影像也可以提供這個(gè)數(shù)值，讓它能被直接發(fā)送至放射治療物理學(xué)家的軟件中。這種算法可以直接根據(jù)探頭數(shù)據(jù)和X射線管設(shè)置來計(jì)算電子密度，而無需使用所保存的各種校準(zhǔn)曲線。因此，這個(gè)過程不容易發(fā)生人為失誤，且允許醫(yī)生選擇任意電壓設(shè)置，從而為針對每一位患者的需求量身定制治療方案提供了更多機(jī)會。