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利用虛擬現(xiàn)實模擬放療

發(fā)布時間:2019-12-17 作者: 來源: 瀏覽:3218
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放射療法是用于治療實體腫瘤的復(fù)雜過程,專業(yè)人員必須了解患者身體結(jié)構(gòu)中的空間關(guān)系。由于放療涉及的風(fēng)險很高,因此臨床培訓(xùn)對于確保安全至關(guān)重要。然而,在醫(yī)院進行現(xiàn)場培訓(xùn)可能會帶來風(fēng)險,并使患者感到焦慮。

虛擬現(xiàn)實(VR)系統(tǒng)提供了良好的解決方案。利用治療室的3D身臨其境影像,物理師、學(xué)員和其他臨床工作人員可以與治療機實物同等大小的可視化清晰圖像進行交互。在這種安全環(huán)境中,受訓(xùn)人員可以模擬臨床情況并探索可能出現(xiàn)的錯誤治療導(dǎo)致的后果,而不會給實際患者帶來風(fēng)險。模擬對了解劑量測定和射線對患者器官影響而言非常重要。將現(xiàn)實中的患者數(shù)據(jù)加載到VR系統(tǒng)上,通過對病灶器官的輸入劑量可視化的方式,觀察如何避開健康組織,實現(xiàn)更好地了解臨床情況。因此,突出了絕對精準的重要性,這在實際臨床治療室中是無法實現(xiàn)的。

然而,放療界目前可用的先進VR技術(shù)僅顯示靜態(tài)圖像,沒有考慮患者的呼吸等自然運動。此外,這一技術(shù)最近才開始計算機器校準和儀器波動等其它實際變量。上述問題使VR系統(tǒng)無法完全替代現(xiàn)場培訓(xùn)。

為此,英國國家物理研究院(NPL)與Vertual Ltd.公司合作開展的醫(yī)學(xué)影像加速器項目獲得了英國工業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金(Industrial Strategy Challenge Fund)的資助。Vertual Ltd公司負責(zé)開發(fā)質(zhì)量控制設(shè)備和模型,以了解與實際臨床環(huán)境相關(guān)的不確定度,并將其整合到該公司研制的VR系統(tǒng)中。通過對患者現(xiàn)實生活中的運動進行全面研究,可以在VR治療室中重現(xiàn)真實運動和臨床環(huán)境的變化。這樣,接受培訓(xùn)的學(xué)員能夠了解運動對患者輻射劑量的影響。另外,通過進一步了解儀器不確定度,能夠認識到與放射治療相關(guān)的劑量學(xué)中重復(fù)測量的重要性。

目前,英國和全球其他30個國家和地區(qū)的大學(xué)及教學(xué)醫(yī)院正在使用VertualVR系統(tǒng)(簡稱VERT)對學(xué)員進行培訓(xùn),并支持專業(yè)人員繼續(xù)其專業(yè)研發(fā)。VERT使得新技術(shù)在用于患者之前,能夠先對該技術(shù)進行試驗。

與NPL合作開發(fā)的新產(chǎn)品將擴大VERT的商業(yè)用途,并可能應(yīng)用于患者與臨床醫(yī)生關(guān)系領(lǐng)域。專業(yè)人士可使用VR精準模擬患者的解剖結(jié)構(gòu),在進行治療之前可先對其進行可視化。這可能增加患者對放射治療的信心和信任,使他們了解治療對其器官產(chǎn)生的影響,并使放射治療手術(shù)過程的透明度更高。

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