Uma equipe da universidade de pesquisadores de Alberta desenvolveu uma maneira mais rápida de seguir o movimento dos tumores no corpo durante a radioterapia, que poderia significativamente melhorar resultados para pacientes que sofre de cancro.
“Quando um paciente obtiver o tratamento de radiação, por exemplo nos pulmões, o tumor pôde mover-se devido ao paciente que respira,” disse Michelle Noga, um U do radiologista de A que igualmente trabalha na imagem lactente médica do MIC e é o co-autor do estudo.
“Nós normalmente temos que irradiar uma área mais grande do que o tumor real para esclarecer esse movimento.”
“Assim a ideia é que se você poderia seguir sua respiração e ajustar o feixe para combinar isso, você não teria que irradiar uma área tão grande e danificar potencial o tecido saudável.”
As construções do trabalho da equipe no Linac-SR. projectam-se, um feixe da radiação (acelerador linear ou “linac”) e máquina (MRI) híbrida da ressonância magnética desenvolvida por pesquisadores no instituto transversal do cancro em 2013.
Enquanto os pacientes se encontram na máquina, o MRI fornece a imagem lactente constante do tumor, permitindo que o sistema siga seu movimento e mantenha a radiação centrada somente sobre essa área.
Contudo, o seguimento do tempo real exige a potência de processamento significativa e a aproximação actual é demasiado lenta para o uso do dia a dia, disse o pesquisador do chumbo do estudo, Kumaradevan Punithakumar.
A versão original do algoritmo de seguimento é executado através da unidade do processador central do computador, mas pode somente segurar oito ou 12 processos de cada vez. Isso é demasiado lento para o tempo real que segue,” disse. “Assim nós adaptamos o algoritmo para usar a unidade de processamento dos gráficos (GPU), que pode segurar milhares de processos imediatamente.”
Kumaradevan Punithakumar, pesquisador do chumbo do estudo, universidade de Alberta
O U da equipe de A--que da computação cientistas médicos incluídos Nazanin Tahmasebi e Pierre Boulanger do YUN de Jihyun dos físicos e o Gino Fallone, e--encontrou que o processamento de GPU aumentou a velocidade do processo em cinco vezes.
“Estes são resultados muito bons,” disse Punithakumar, que, junto com Noga, é igualmente um membro do instituto de investigação da saúde das mulheres e de crianças.
“Melhorar o desempenho computacional foi uma edição para um número de aplicações da imagem lactente, e nós fizemos aquele.
“Nós igualmente estamos vendo métodos precedentes melhorados da precisão de seguimento [sobre]. Assim a combinação de desempenho e de precisão melhorados é muito, resultado muito bom.”
Punithakumar nota que embora o algoritmo seja aplicado ao Linac-SR. sistema neste estudo específico, poderia ser usado para aplicações similares da imagem lactente médica ou outras tarefas da delineação do órgão, tais como a segmentação cardíaca do ventrículo usando MRI.
Por agora, os passos seguintes incluem inteiramente a integração do algoritmo no Linac-SR. sistema, a seguir executar mais testes para assegurá-lo trabalha consistentemente como esperado, Punithakumar disse.
Então, a equipe espera poder transportar-se sobre ao teste clínico.
“No futuro, isto poderia completamente ser automatizado,” Punithakumar disse.
“O paciente entrará, para mover-se na máquina, e a máquina poderá determinar que área para visar e fornecer essa informação ao oncologista.”
“Uma vez que o oncologista confirma o alvo, a seguir o sistema começa a radioterapia, ajustando a todo o movimento no tempo real automaticamente.”
Source:
Journal reference:
Tahmasebi, N., et al. (2020) Real-Time Lung Tumor Tracking Using a CUDA Enabled Nonrigid Registration Algorithm for MRI. IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine. doi.org/10.1109/JTEHM.2020.2989124.