研究人员使用高性能计算方法显着减少了重建通过四维磁共振成像 (4D-MRI)(一种领先的高质量成像技术)获取的图像所需的时间。

缩短的重建时间可能使临床医生能够使用 4D-MRI实时指导胸部和腹部癌症的放射治疗。其中包括肝癌、肾癌和胰腺癌，由于肿瘤靠近重要器官，事实证明这些癌症很难用放射治疗。

4D-MRI 引导提供的额外精度和准确度使放射治疗更加有效，同时最大限度地减少副作用。它还为实时适应性放射治疗提供了机会，这可能会彻底改变癌症治疗。

克服主要障碍

实时自适应治疗(称为在线方法)的障碍是根据 4D-MRI 扫描期间获取的数据重建图像所需的时间长度。在这项研究之前，重建过程大约需要17分钟。

由伦敦癌症研究所和皇家马斯登 NHS 基金会信托基金的科学家领导的研究人员设定的目标是将图像重建时间缩短到两分钟以下。这种快速周转是必要的，因为扫描和治疗之间的时间越长，发生解剖变化的可能性就越大。

例如，当患者仰卧时，他们的器官通常会向身体后部下沉，并且他们的肌肉可能会放松。由此产生的器官位置和患者呼吸方式的任何变化都会影响治疗的安全性和有效性。此外，该手术对于患者来说并不舒服，特别是当使用腹部压缩来最小化内部运动时。

研究人员成功超越了他们的目标，实现了仅一分钟的图像重建时间。该研究已发表在《放射肿瘤学物理与成像》杂志上。

与编程专家合作寻找解决方案

该研究团队包括来自帝国理工学院计算系的专家，他们帮助将一种已知的算法(计算机进行计算时遵循的一组命令)应用于四名胰腺癌患者的数据。