精确放射治疗中混合剂量计算方法研究

目前全世界范围内每年约700万死于癌症。研究结果表明，肿瘤放疗中剂量的精度每提高1％，癌症治愈率便会提高2％，这意味着每年将会有14万癌症病人得以存活下来。本提议项目所申请的工作以肿瘤放疗临床应用为最终目标，基于核物理学、临床医学、数学、计算机科学等学科理论和前期研究基础，重点围绕实现快速精确混合剂量计算方法中所涉及的关键问题展开多学科交叉研究，同时开发相关软件平台。创新性内容主要包括：分区混合剂量计算中区域相互影响程度评估和过渡层厚度取值关键问题研究、混合剂量计算中快速精确解析剂量计算方法研究。预期成果主要包括：为发展具有我国自主知识产权的精确放疗技术提供快速精确的剂量学支持，并在此基础上开发和建立适用于临床不同剂量计算要求的具有我国自主知识产权的快速高精度混合剂量计算软件平台。

目前世界范围内每年约700万人死于癌症。研究结果表明，肿瘤放疗中剂量的精度每提高1％，癌症治愈率便会提高2％，这意味着每年将会多数十万癌症病人得以存活下来。本项目工作以肿瘤放疗临床应用为最终目标，基于核物理学、临床医学、数学、计算机科学等学科理论和前期研究基础，重点围绕实现快速精确混合剂量计算方法中所涉及的关键问题展开多学科交叉研究，同时开发相关软件平台。根据基金项目任务书的内容，课题组紧紧围绕着“精确放射治疗中混合剂量计算方法研究”中的混合剂量计算方法和高精度快速解析剂量计算方法这两大主题开展工作，先后对光子剂量阵列模拟建库、过渡层厚度计算方法、快速精确解析剂量计算方法、混合剂量计算方法软件系统开发、仿真体模临床实验等方面进行了深入的研究，各项工作均达到或部分超过了预期的目标。在学术合作交流方面，课题组累计参加相关国际国内会议交流20余人次，并与包括医学物理领域专家/美国伦斯利尔理工大学徐榭教授等在内的诸多研究机构和研究人员建立了良好的合作关系。在人才培养方面，在本基金的支持下，累计毕业硕士/博士10人，正在培养的研究生8人。发表论文15篇，授权专利4项。精确放射治疗中混合剂量计算方法研究属于探索性较强的研究项目，其终极的目标为：充分发挥蒙卡、解析这两种剂量计算方法的优势，在保证计算精度满足临床要求的前提下，尽可能快的计算出结果。通过本基金工作的探索，已验证其关键技术的可行性与正确性。