仿真应用成功案例

Cross Cancer Institute Uses Simulation to Optimize MRI Treatments

医疗健康

Gino Fallone and colleagues
Cross Cancer Institute
Edmonton, AB, Canada

癌症放射治疗靶向定位存在诸多不确定性,其中包括随呼吸移动的靶点等等,磁共振成像 (MRI) 可以精确地定位肿瘤在软组织中的位置,然而其产生的磁场会干扰通过线性粒子加速器 (Linac) 来实现的放射治疗。加拿大 Cross Cancer Institute (CCI) 的一个研究团队已经开始着手创建仿真模型,它可以实现 MRI 与 Linac 放射治疗同步使用,这样患者才能得到针对他们更加有效的治疗护理方式。另一方面,MRI 的电磁场会影响 Linac 产生的电子路径。 需要使用仿真建立一种屏蔽方法,将 Linac 放射治疗从 MRI 磁场中屏蔽。CCI 设计的新屏蔽钢板的重量还不到原始设计的三分之一,但却能明显降低 MRI 磁场不均匀性,可以使之降至不到原来的三分之一。这意味着可以将 MRI 与 Linac 结合使用,这样便可以形成一个理想的治疗系统,它能够在治疗过程中随时精确定位任何肿瘤。 此外,还使用 COMSOL Multiphysics 设计了一个 30 厘米长的 Linac 系统,它可以生成 10 兆电子伏 (MeV) 的电子束,这意味着可以显著减少我们用于摆放 Linac-MR 治疗系统的房间尺寸。MRI 和 Linac 的最佳组合,以及安放新设备的房间是通过 COMSOL Multiphysics 进行评估的。仿真在指导这种组合临床使用的进程中起到了非常重要的作用。这些仿真验证了将 Linac MR 扫描仪设计为一个整体系统可以提供最好的结果。

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