ARTS

ARTS，精確放射治療與質量保證系統（Advanced/Accurate Radiation Therapy System，ARTS） ARTS系統簡介 放射治療是惡性腫瘤的主要治療手段之一，放射治療系統為放療方案的確定、實施等提供工作平台及質量保證，從而達到最大限度殺死腫瘤細胞並有效保護正常組織的目的，其中的關鍵是如何提高治療的精度和確保療效。臨床研究表明，劑量精度每提高1%，治癒率便可提高2%，這意味著每年世界上多存活14萬癌症病人。

基本介紹

• 中文名：精確放射治療與質量保證系統
• 外文名：Advanced/Accurate Radiation Therapy System
• 縮略語：ARTS
• 產地：中國

功能

在可視化平台和友好的用戶界面環境下，能對腫瘤進行精確定位，選擇正向或逆向計畫模式來設定放療的實施劑量和照射方式，可對病人進行高精度的快速擺位以及進行治療前/中/後的多維劑量驗證，不僅能提高腫瘤的控制率，還能減少對正常組織的損傷，從而提高最終療效。

高精度全息自動建模

根據醫學影像自動建立精確人體劑量模型，充分 包含實際三維幾何（解剖結構與形狀）以及物理信息 (組織密度、元素成份)，採用自動分區耦合方法精確求解劑量場。發展了“以人為人”的精確建模方法代 替傳統“以水代人”的近似方法，為高精度劑量計算提供可靠的模型基礎。

多目標逆向全局最佳化

針對放療逆向計畫最佳化的多目標特性，提出基於現代最佳化理論的多目標最佳化方法,可兼顧腫瘤靶區、危及器官和其它正常組織的多目標特性和要求，保證臨床計畫全局最優，從而降低危及器官和其它正常組織所受的輻照劑量。

技術特點

快速解析/半解析方法、精確蒙特卡羅方法、三維離散坐標方法以及它們的耦合等多種劑量計算方法，針對逆向計畫最佳化、精確劑量驗證等不同要求，可滿足用戶多種需求，解決劑量計算精度和速度難以兼顧的矛盾。

快速高精度擺位

基於視頻攝影原理，使用“虛擬格線+標定塊”進行三維重建，以獲取定位匹配模板，並基於逆重建思想計算並校正擺位偏差；發展了無體表標誌物的快速高精度擺位方法，可克服由於“消瘦”/“浮腫”等身體變形和呼吸運動引起的擺位偏差，改善傳統擺位方法精度低、耗時長的缺陷。

多方法三維劑量驗證

基於物理模型和數值模擬方法，根據體外測量的劑量信息， 利用反演算法，準確計算出體內三維劑量場。發展了快速線上、 無附加輻射獲取病人體內三維劑量場的方法，可提高治療質量和可靠性。採用人體仿真模型、膠片、電離室等多種驗證工具，確保腫瘤部位得到準確處方劑量的照射。

多維多場實時可視化

利用可視化技術，對數字人體信息模型、標記信息場、劑量場和輻射場進行實時多維動態疊加可視化，輔助醫生對靶區及其它感興趣的區域進行直觀分析，為精確放療過程 提供評判依據和質量保證。

此系統相關研究與技術發展涉及光子、電子、硼中子俘獲癌症治療（BNCT）、α粒子及重離子治療等手段，也關注劑量與細胞生物學效應和放療療效之間關係。