一个开源的辐射和数据处理框架用于临床前离子束研究
Isselmou Abdarahmane1, Lorenz Wolf2, Peter Kuess2
1Division of Medical Physics, Department of Radiation Oncology, Medical University of Vienna, Währinger Gürtel 18-20, A-1090 Vienna, Austria; Competence Center for Preclinical Imaging and Biomedical Engineering, Faculty of Health, University of Applied Sciences, Johannes-Gutenberg-Straße 3, A-2700 Wiener Neustadt, Austria.
Zeitschrift fur medizinische Physik
|September 2, 2025
概括
这项研究为临床前粒子治疗研究提供了一个开源数据管道,使多个供应商的图像处理和治疗计划无. 该框架成功验证了图像引导的离子束临床前研究,从规划到反应评估.
科学领域:
- 医学物理
- 临床前研究
- 辐射瘤学
背景情况:
- 临床前动物研究对于了解粒子治疗中的辐射效应至关重要.
- 目前的小型动物研究通常依赖于定制的内部解决方案,
- 在临床前的粒子辐射研究中需要标准化,开源的工具.
研究的目的:
- 为临床前粒子辐射研究引入一个全面的开源数据处理管道.
- 实现成像和治疗计划系统的多供应商兼容性.
- 建立一个以图像为导向的离子束临床前研究的技术平台.
主要方法:
- 开发了一个开源管道,集成超高场微MRI,微CT,微PET和CBCT.
- 使用3D切片器进行图像后处理 (注册,重新采样,裁剪,格式转换).
- 采用RaySearch基础设施进行治疗规划,剂量计算和光束传递,并对DICOM元数据进行调整以确保兼容性.
主要成果:
- 一个基于Python的DICOM处理器成功将特定供应商的数据转换为与治疗计划系统 (TPS) 兼容的格式.
- 在TPS中实现了多模式图像,剂量和LETD图的无导入.
- 在5只小鼠中的工作流验证表明最小的对侧剂量 (≤0.03 Gy) 并启用了放射学分析.
结论:
- 建立了一个开源的,内部开发的辐射和数据处理框架.
- 该框架作为图像引导的临床前离子束研究的技术平台.
- 该管道涵盖从治疗计划到非侵入性反应评估的所有基本步骤.
