放射療法是用于治療實(shí)體腫瘤的復(fù)雜過程,專業(yè)人員必須了解患者身體結(jié)構(gòu)中的空間關(guān)系。由于放療涉及的風(fēng)險(xiǎn)很高,因此臨床培訓(xùn)對(duì)于確保安全至關(guān)重要。然而,在醫(yī)院進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)可能會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn),并使患者感到焦慮。
虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)系統(tǒng)提供了良好的解決方案。利用治療室的3D身臨其境影像,物理師、學(xué)員和其他臨床工作人員可以與治療機(jī)實(shí)物同等大小的可視化清晰圖像進(jìn)行交互。在這種安全環(huán)境中,受訓(xùn)人員可以模擬臨床情況并探索可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤治療導(dǎo)致的后果,而不會(huì)給實(shí)際患者帶來風(fēng)險(xiǎn)。模擬對(duì)了解劑量測(cè)定和射線對(duì)患者器官影響而言非常重要。將現(xiàn)實(shí)中的患者數(shù)據(jù)加載到VR系統(tǒng)上,通過對(duì)病灶器官的輸入劑量可視化的方式,觀察如何避開健康組織,實(shí)現(xiàn)更好地了解臨床情況。因此,突出了絕對(duì)精準(zhǔn)的重要性,這在實(shí)際臨床治療室中是無法實(shí)現(xiàn)的。
然而,放療界目前可用的先進(jìn)VR技術(shù)僅顯示靜態(tài)圖像,沒有考慮患者的呼吸等自然運(yùn)動(dòng)。此外,這一技術(shù)最近才開始計(jì)算機(jī)器校準(zhǔn)和儀器波動(dòng)等其它實(shí)際變量。上述問題使VR系統(tǒng)無法完全替代現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。
為此,英國國家物理研究院(NPL)與Vertual Ltd.公司合作開展的醫(yī)學(xué)影像加速器項(xiàng)目獲得了英國工業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金(Industrial Strategy Challenge Fund)的資助。Vertual Ltd公司負(fù)責(zé)開發(fā)質(zhì)量控制設(shè)備和模型,以了解與實(shí)際臨床環(huán)境相關(guān)的不確定度,并將其整合到該公司研制的VR系統(tǒng)中。通過對(duì)患者現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全面研究,可以在VR治療室中重現(xiàn)真實(shí)運(yùn)動(dòng)和臨床環(huán)境的變化。這樣,接受培訓(xùn)的學(xué)員能夠了解運(yùn)動(dòng)對(duì)患者輻射劑量的影響。另外,通過進(jìn)一步了解儀器不確定度,能夠認(rèn)識(shí)到與放射治療相關(guān)的劑量學(xué)中重復(fù)測(cè)量的重要性。
目前,英國和全球其他30個(gè)國家和地區(qū)的大學(xué)及教學(xué)醫(yī)院正在使用VertualVR系統(tǒng)(簡稱VERT)對(duì)學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn),并支持專業(yè)人員繼續(xù)其專業(yè)研發(fā)。VERT使得新技術(shù)在用于患者之前,能夠先對(duì)該技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。
與NPL合作開發(fā)的新產(chǎn)品將擴(kuò)大VERT的商業(yè)用途,并可能應(yīng)用于患者與臨床醫(yī)生關(guān)系領(lǐng)域。專業(yè)人士可使用VR精準(zhǔn)模擬患者的解剖結(jié)構(gòu),在進(jìn)行治療之前可先對(duì)其進(jìn)行可視化。這可能增加患者對(duì)放射治療的信心和信任,使他們了解治療對(duì)其器官產(chǎn)生的影響,并使放射治療手術(shù)過程的透明度更高。
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