放療是治療癌癥的一個(gè)比較有效的方法,它是將放射線從不同的方向聚焦照射在腫塊上從而殺死腫塊的方法。據(jù)醫(yī)學(xué)研究表明,約有27%的癌癥病人可以被有效治療(有五年以上的成活期),這其中的45%的癌癥病人是接受了放療而成活的。在我國,肺癌是發(fā)病率最高的惡性腫瘤疾病,但在我國對(duì)肺癌的放療卻遇到了一個(gè)長期未能解決的難題:肺部的腫塊會(huì)隨呼吸而運(yùn)動(dòng),這對(duì)放射線聚焦到腫塊上產(chǎn)生了困難。目前,人們解決這一難題普遍采用如下三種方案之一:

（1)放大聚焦殺傷范圍,讓腫塊即使運(yùn)動(dòng)也出不了被殺傷的區(qū)域,這是目前中國最普遍采用的方法,但這會(huì)讓病人接受幾倍于殺死同樣大小但不運(yùn)動(dòng)腫塊所需要的放射線,從而對(duì)病人造成過度損傷,增加了康復(fù)難度和周期,也增加了大量醫(yī)療費(fèi)用；

（2)讓病人暫時(shí)屏住呼吸,使得腫塊暫停片刻接受聚焦照射的放射線,然而病人每次能憋住的呼吸時(shí)間通常較短,憋氣后的踹氣時(shí)間偏長,使得放療設(shè)備的使用效率大大降低,病人接受累計(jì)10分鐘的放療卻要在機(jī)器上躺一個(gè)多小時(shí),限制了我國有限的放療設(shè)備資源不能充分發(fā)揮作用；

（3)采用最先進(jìn)的放療設(shè)備,發(fā)出的放射線可以跟蹤腫塊的運(yùn)動(dòng)而改變方向,保持聚焦點(diǎn)始終在腫塊上,但這種設(shè)備十分昂貴,我國目前只有很少數(shù)的幾家醫(yī)院能配備這種設(shè)備,預(yù)計(jì)在未來十年里這種設(shè)備在中國也無法普及。

我校計(jì)算機(jī)學(xué)院醫(yī)學(xué)圖像信息研究中心經(jīng)過長期的研究,設(shè)計(jì)了一種放療輔助裝置,該裝置能實(shí)時(shí)檢測(cè)接受放療病人的呼吸狀況,再根據(jù)事先建立的模型實(shí)時(shí)計(jì)算出腫塊的運(yùn)動(dòng)情況,控制該裝置按腫塊運(yùn)動(dòng)的反方向運(yùn)動(dòng),從而使該裝置上的病人在自由呼吸的情況下其腫塊也能相對(duì)于放療設(shè)備不運(yùn)動(dòng),以便放射線能較好地聚焦到腫塊上。目前該裝置處于試制樣機(jī)階段,預(yù)計(jì)該裝置的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用將惠及成千上萬的肺癌病人。