放射治疗或放射治疗,是最常见的治疗方法之一,与几乎所有形式的汉姆远非完美。潜在的副作用是众所周知的,取决于肿瘤的位置。他们从极度疲劳和恶心和呕吐出血。不幸的是,技术的进步很慢。和与癌症死亡的主要原因在世界范围内,新治疗方案在高需求。
放射治疗使用高剂量的辐射杀死癌细胞和肿瘤萎缩。它执行后成像扫描如正电子发射断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)定位目标肿瘤。这些图像帮助医务人员决定在哪里目标辐射梁和确定治疗领域。但是因为这个过程需要两个步骤,医生被迫增加肿瘤周围的误差。
塞缪尔博士Mazin着手改变,当他创办了反射2009年,使用他的作品PET-based算法作为起点。反射技术发展将改变一步两步image-then-treat过程。它已经开发出一种biology-guided放疗(BgRT)平台,结合的癌症成像技术,宠物,和放射治疗。
“肿瘤的体内,因为是恒定的内部运动的器官,”肖恩Shirvani博士说,医疗事务的副总裁反射。“我们已经不自觉的收缩的肌肉和内脏器官。我们吸气和呼气。我们的心跳。与所有这些运动,肿瘤被推,拉,旋转。为了占到所有这些运动,当前放射治疗通常是针对肿瘤体内的整个路径,可以为病人带来不利后果。”
这种做法使健康组织辐射,从而增加了不必要的副作用的治疗的可能性。随着一个实时的发展,结合成像和治疗方法,医生可以减轻误差,并提供一个更有针对性、更安全的放射治疗病人。
“癌细胞发出一个信号。所以为什么我们不能只是拍摄和辐射摧毁它回来吗?”
山姆Mazin博士反射创始人兼首席技术官
实时跟踪肿瘤
“癌细胞发出一个信号。所以为什么我们不能只是拍摄和辐射摧毁它回来吗?”That was the question RefleXion founder and chief technology officer Dr. Sam Mazin asked during his time as a postdoctoral fellow in radiology. “No one had thought about this before because it takes minutes for enough of these signals to accumulate to form a full PET image of the cancer. People thought they would have to wait for an image and therefore they couldn’t use PET in real time to track the tumor’s motion.”
Mazin的想法是绕过这个图像创建过程和等待期和使用宠物信号直接控制辐射光束。
“如果肿瘤转移,治疗措施,像一个焦点,“Shirvani说。”病人,这就意味着更少的副作用,提高生活质量,和更少的延迟其他疗法可能是必要的。”
一个障碍,举起平台结合成像和治疗的释放水平所必需的数据和信号处理实时运行的平台。这种类型的平台需要计算机来处理大量的生物数据,然后相应地调整辐射梁,在毫秒。算法发展水平和处理是高度复杂的,并且需要数年才能完美。
“弄清楚为什么有些事情不一样辛勤工作是如何构建它首先,“说Yevgen Voronenko,软件开发人员和主要算法工程师反射。“这就是为什么我们需要完整的可视化和计算机系统的功能就像MathWorks发达。MATLAB最初帮助我们很多当我们构建复杂算法堆栈,然后调试和调查时没有预想的工作。”
“我们也用它来提高性能和精度的计算,“Voronenko说。“处理医学图像数据的意图引导高强度辐射光束需要整个计算链亚像素精度。这是不可能实现只有一个c++调试器”。
Voronenko说,MATLAB®帮助反射的团队快速开发和调试的代码和处理大量真正的病人数据完善他们的信号处理算法。
“如果肿瘤转移,治疗措施,像一个焦点。对患者来说,这可能意味着更少的副作用,提高生活质量,和更少的延迟其他疗法可能是必要的。”
医学事务副总裁肖恩博士Shirvani反射
每100秒,软件作出决定的强度和位置辐射梁在处理数以百计的宠物信号在同一时间内。
随着新软件,反射也不得不建立新的hardware-combining商用现货部分与专门设计的组件。反射装置是一种x射线源(线性加速器)安装在一个旋转的龙门,随着宠物探测器的数组。反射龙门旋转到60倍常规放射治疗系统和形状的辐射光束击中肿瘤从不同的角度。
他们的光束整形设备,称为多叶准直器,需要从头开始设计。反射团队使用的仿真软件金宝app®从MathWorks来测试他们的想法之前轻松高效地构建设备。这种方法节省了团队的时间和资源。
“BgRT的一个优秀特性是其治疗优势将不仅仅适用于一个肿瘤,“Shirvani说。”一个宠物注射可以生成相同的导航信号在多个肿瘤,开辟了从头到脚的治疗的可能性众多转移网站那些先进的疾病。”
众所周知的癌症治疗法则是“越早越好,”但有时症状是如此微妙,捕捉这种疾病在初期阶段可以是非常困难的。BgRT可以帮助扩大患者的治疗窗口先进的情况下,把所有的转移在一个会话中。“这可以让医生去探索消除所有与辐射转移是否能改善生存,甚至导致持久缓解对一些病人来说,“Shirvani说。
最初“MATLAB帮助我们很多当我们构建复杂算法堆栈,然后调试和调查时没有预想的工作。”
Yevgen Voronenko、软件开发人员和主要反射算法工程师
在十年的发展,反射一直与医学界了解当前处理工艺的优缺点,并对他们的产品从医生那里获得反馈。这项新技术可以适应相同的放射治疗机构和医院目前的库,因此很容易安装和使用。
下一步是获得biology-guided放疗临床使用了美国食品和药物管理局。但通过使用已经建立了实践,反射希望过程是平稳的,很快将受益于新的治疗的病人。
