STARLIT项目认为MR图像引导具有显著提高辐射治疗质量的潜力

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以推动创新发展,提高治疗准确性,并将MRgRT对健康组织的剂量降至最低

鉴于mr引导放射治疗(MRgRT)的进展和Elekta Unity Mr-Linac,跨国Starlit(适应性实时MR图像引导疗法的系统技术)联盟是工业和临床合作伙伴的独特多学科协作,推动创新发展,以提高治疗准确性,并使MR引导放射治疗中的健康组织最小化。

该项目成立于2017年,部分资金来自Itea.该研究旨在开发与mrgrt相关的创新技术,通过提高治疗的准确性和最小化对健康组织的意外剂量,提高癌症患者的生活质量。bob娱乐官网通过多学科合作,STARLIT的目标是开发技术、系统和软件,以解决实时MRgRT的新兴机遇和需求,使它们能够尽可能快速和有效地推向市场。

为了确保其创新的适用性和有效采用,STARLIT联盟有意代表各种利益相关者的观点,从应用程序所有者和技术提供商,到护理提供商。这是工业和临床合作伙伴的独特和有效的合作,将两家大型设备制造商(Elekta和Philips),三所声誉卓著的大学医疗中心聚集在一起Elekta团结安装(荷兰Mr-Linac的Uttrecht大学医疗中心,也是两个非常早期的采用者:荷兰癌症研究所,阿姆斯特丹,荷兰,乌普萨拉,瑞典学术医院)和六家小型企业(中小企业)bob娱乐官网*具有与剂量测定,质量保证,临床研究的开放界面的独特和必要功能,以及免费的4D运动检测系统。

Elekta的MR-Linac工程主管Chantal Dussault说:“通过STARLIT联盟开发的技术有助于加速MR-guided放射治疗产品创新。“例如,在Elekta Unity上建立了一个原型,用于在放射治疗期间检测肿瘤的位置,并更好地瞄准治疗。该原型成功地演示了运动检测,将匹配指令发送到多叶准直器,在治疗期间动态形成光束,以考虑肿瘤的形状。同时,对给药剂量进行了近实时重建。STARLIT首次提供了将所需的不同技术与Unity组合在一起的机会,而从中学到的经验教训是产品开发过程中重要而令人兴奋的一步。该项目的创新将进一步减少治疗时间,使放射治疗更加精确。”

关注工作小组

考虑到与MRgRT相关的技术的广度,STARLIT研究项目被分为多个工作组(工作包或WPs),每个工作组关注不同的方面,以适当和有效的方式推动技术向前发展。这些工作组探讨的一些技术革新包括:

  • 通过超快的2D和3D MRI进行4D运动表征,包括图像分割
  • 4D刚性和可变形的运动控制同时与治疗递送
  • 用于剂量反馈和光束控制的运动校正和运动相关
  • 实时剂量积累和基于核磁共振的瞬时自适应规划
  • MRI生物标志物发现的MR-Linac优化
  • 基于每日MRI生物标志物的在线计划适应(例如,扩散和灌注)
  • 运动传感、固定和治疗传输设备的MRI兼容性
  • 安全功能,质量保证协议和综合人类体验

项目领导人很高兴在三年内报告恒星项目正在进行的三年内的一项成就。

WP 1:要求和可用性

瑞典乌普萨拉大学医院的医学物理学家Samuel Fransson博士评论说:“我们已经开发出可重复和舒适的固定装置的原型,与传统的非适应性直线治疗相比,具有更长的适应性治疗时间,这对平滑治疗至关重要。我们还获得了实时监控图形用户界面的临床反馈,确保最终产品具有临床相关性。”

WP 2:运动检测

诊断MRI通常在具有高性能梯度的3T扫描仪中执行。“这项工作包的目标是确保为诊断MR系统开发的快速成像能力可以转化为MR-Linac,”飞利浦MRI的主要科学家Johan Van Den Brink校准。“为此,我们开发了用于通过线圈灵敏度编码实现稳健加速成像所必需的技术的技术。飞利浦为超快和运动稳健3D和4D成像带来了压缩意义,为使用2D径向采集策略进行了处理期间的快速运动感测的建模基础。我们还表明,最近开发的无失真扩散成像方法的性能几乎与Unity和Ingenia系统相同。“

WP 3:运动协调

评论ELEKTA研究科学家SILVAINBÉRIAULT的实时估算有关的工作,elekta研究科学家:“我们的工作的一个关键结果是目标3D-Cine Motion的实时估计器官 - 风险(OAR),频率> 5 Hz的频率和目标和桨上的检测精度<2 mm。我们还研究了新的标记和图像处理方法,用于在前列腺近距离放射治疗(使用塑料针)中提高自动源检测精度(从> 2mm至约0.8mm),用MRI机器人(使用钛针)和子宫颈近距离放射治疗(使用塑料涂抹器)。“

WP 4:治疗递送

此外,ELEKTA的研究科学家David Tilly博士报告称,“已经实施了实时自适应放射疗法原型,其中跟踪算法将辐射与MR图像的恒定流相适应,将剂量增加给靶,并将剂量最小化至健康组织。通过实时剂量积累实现治疗递送的瞬时确认,这实时读取机器设置,以实现实时适应放射治疗的安全交付。“

“另外,已经发现,已经发现功能成像质量能力,例如扩散加权成像等于可比诊断MR扫描仪的功能。利用功能成像的患者研究正在进行中。“

“机器人,MR兼容的近距离放大器的后载手也已经设计,并将在临床环境中进行测试。”

WP 5:集成度和剂量减少的演示

来自乌得勒兹大学医学中心的Bas Raaymakers教授评论道:“通过使用实时MRI进行实时适配,我们正在接近混合MR-Linac系统的前景,这是令人兴奋的。已经演示了所开发的跟踪,并对硬件反馈的延迟进行了量化,证明对实时性能是足够的。此外,在辐射传递过程中,剂量可以重建,这一事实打开了新的机会,因为这可以作为重复适应的起点,并将我们推向剂量引导治疗,而不是几何引导治疗。”

“此外,MRI引导的近距离放射治疗已经被证明在临床上非常有效,MRI兼容的近距离放射治疗后加载器可以进一步探索这些治疗的实时MRI反馈。”

WP 6:标准化、传播和开发

“Starlit Consortium在eLekta医疗和临床研究中,Marco Luzzara表示,在将项目中发展到许多会议/专题症和同行评审的科学期刊中的技术进步进行了卓越的工作。”bob网页版登陆“Starlit可交付成果已经表明Elekta Unity系统对放射脑肿瘤社区的潜力,从宽泛的采用贡献。该项目还改善了与许多中小企业的合作,并使他们通过利用Starlit开发的新技术来扩展其市场能力。“

“Starlit团队还提供了重要的投入和信息,以在IEC标准化委员会和工作组内达成共识,”他补充道。

随着图像引导放射治疗的发展,IEC开发了一份技术报告,IEC TR 62926,其中描述了门控和跟踪应用的架构和设计要求。Johan van den Brink参加了工作组,以确保与Unity的架构基本一致。此外,正在为包括MR-Linac作为一个系统的IEC标准编写新的工作项目提案(NWIP)。

在STARLIT项目的第一阶段即将结束时,Luzzara评论道:“与如此高技能和积极的团队一起工作是一种乐趣。STARLIT开发的技术令人印象深刻,并可能有助于显著改善放射治疗的质量。”

有关STARLIT研究项目的更多信息,请点击这里。

*组成STARLIT联盟的六家中小型企业是:C-RAD AB、Modus QA、I-TV Medizintechnik GmbH、MR Code BV、MR coil BV和Quantib BV。

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