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磁共振成像与质子治疗相结合,实现癌症治疗中的实时成像

来源:HZDR     发布时间:2021-06-11
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ASG Superconductors与Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)将建造世界上第一款在质子治疗期间利用核磁共振成像(MRI)实时跟踪移动肿瘤的原型机,结合针对阿尔伯塔省卫生服务厅LINAC-MR系统的旋转开放式MRI设备,以及主动扫描临床同类质子束。原型机将在位于德累斯顿的国家肿瘤学放射研究中心(OncoRay)进行开发。旋转式MRI设备由ASG Superconductors生产,使用基于MROpen Evo技术的无氦超导MgB2磁体。在辐射剂量输送期间,实时MRI将使质子束与肿瘤运动的同步成为可能。在此之前这种同步无法实现,也因此成为将这种很有前途的癌症疗法用于移动肿瘤治疗的一个限制因素。


质子疗法是一种新兴的辐射技术。由于穿透深度有限,与传统X射线辐射相比质子能在对肿瘤进行辐射治疗的同时更好地保留周围组织。然而,质子治疗的有效性受到肿瘤运动、治疗过程中的解剖学改变以及患者体位设置不准确等因素的限制。


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借助新型MRI装置及其针对胸腔、腹腔和盆腔器官的实时、高对比度成像功能,HZDR的Aswin Hoffmann和他的团队现在打算建造第一款有可能在今后投入临床使用的原型机。Hoffmann表示:“这款MRI扫描仪的独特之处在于:它可以围绕患者进行相对于辐射束的旋转,使我们能够研究垂直于和平行于质子束的核磁共振磁场的剂量测定学和生物学辐射束效应。”


ASG Superconductors目前正在生产一种中等场强的开放0.5特斯拉MRI设备。该设备专门针对阿尔伯塔卫生服务厅LINAC-MR集团及其分拆公司MagnetTx Oncology Solutions的实时MRI引导放射治疗的需求进行了调整。MagnetTx Oncology Solutions目前正在开发旋转MRI扫描仪所需的机架,以及自动实时跟踪肿瘤所需的图像处理方法。总重量达30吨的这一设备的设计和制造目前正在全面展开。团队计划于2022年夏将其集成到OncoRay设施的主动扫描、临床类似的实验性质子束中。


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