美国密歇根大学最新研究：实时跟踪放射治疗有望实现更安全、更有效的癌症治疗

密歇根大学开发的精确3D成像技术首次可以在治疗期间测量用于治疗一半癌症患者的辐射。

通过捕捉和放大X射线加热身体组织时产生的微小声波，医疗专业人员可以绘制体内辐射剂量图，为他们提供实时指导治疗的新数据。这是医生们以前无法“看到”的互动的第一种观点

乔纳森·鲁宾大学生物医学工程教授、放射学教授、《自然生物技术》研究的通讯作者Xueding Wang说：

“一旦你开始发射辐射，身体几乎就是一个黑匣子。”。“我们不知道X射线在身体内部的确切位置，也不知道我们向目标输送了多少辐射。每个身体都不一样，所以对这两个方面进行预测很难。”

辐射每年用于治疗数十万癌症患者，用高能波和粒子（通常是X射线）轰击身体的某一区域。辐射可以直接杀死癌细胞，或者破坏癌细胞，使其无法扩散。

这些益处由于缺乏精确性而受到损害，因为放射治疗经常会杀死和损害肿瘤周围区域的健康细胞。它也会增加患新癌症的风险。

通过实时3D成像，医生可以更准确地将辐射引向癌细胞，并限制邻近组织的暴露。要做到这一点，他们只需要“倾听”。

当X射线被体内组织吸收时，它们就会转化为热能。这种加热使组织迅速膨胀，这种膨胀产生声波。

声波很弱，通常无法通过典型的超声波技术检测到。U-M的新型电离辐射声学成像系统通过放置在患者一侧的超声波换能器阵列检测声波。该信号被放大，然后被传送到超声设备中用于图像重建。

有了手中的图像，肿瘤诊所可以在治疗过程中改变辐射水平或轨迹，以确保更安全、更有效的治疗。

生物医学工程研究人员、该研究的第一作者张伟（Wei Zhang）说：

“未来，我们可以利用成像信息来补偿放射治疗过程中因定位、器官运动和解剖变化而产生的不确定性，这将使我们能够精确地向癌症肿瘤输送剂量。”

U-M技术的另一个好处是，它可以很容易地添加到当前的放射治疗设备中，而不必大幅改变临床医生习惯的流程。

密歇根医学院放射肿瘤学副教授Kyle Cuneo表示：“在未来的应用中，这项技术可用于个性化和调整每种放射治疗，以确保正常组织保持在安全剂量，并确保肿瘤达到预期剂量。”。“这项技术在目标靠近小肠或胃等辐射敏感器官的情况下尤其有用。”

研究团队由U-M领导，包括Wang、Cuneo和U-M医学院放射肿瘤学副教授Issam El Naqa。该团队与莫菲特癌症中心的合作伙伴合作。

密歇根大学已申请专利保护，并正在寻求合作伙伴帮助将该技术推向市场。这项研究得到了国家癌症研究所和密歇根临床与健康研究所的支持。

参考资料：《Tracking radiation treatment in real time promises safer, more effective cancer therapy》

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