研究人员开发了一种新模型来优化放射治疗，并显着增加治疗期间死亡的肿瘤细胞数量。

最近由滑铁卢大学学生领导的一项研究中概述的新数学模型可以使用有关肿瘤中大部分细胞所在位置的信息，从而可以对最密集的区域进行放射治疗。

目前通常会对放射治疗的最佳安排和剂量给予很多考虑，但研究人员发现，如果肿瘤学家也使用细胞密度信息，照射最密集的区域，治疗可以更有效地杀死脑肿瘤细胞。肿瘤。

“通常情况下，肿瘤细胞在中间以更高的密度包装，随着你越走越远，但在当前的放射治疗中没有充分考虑到这一点，”滑铁卢部门的博士候选人Cameron Meaney说道。应用数学。“如果我们对肿瘤细胞密度有了更好的了解，那么我们就可以更好地设计治疗来杀死更多细胞。”

在开发他们的数学模型以空间优化脑肿瘤中的放射治疗时，研究人员设定了患者在整个治疗期间可以接受的总剂量的上限。然后他们将肿瘤分成多个部分：最密集的区域是细胞为一部分，剩余的细胞为另一部分。在某些情况下，他们规定了给予每个部分的辐射剂量，而在其他情况下，他们允许模型确定最佳比例。

“事实证明，在所有情况下都不一定要在分数之间均匀分配辐射剂量，”Meaney说。“我们的模型所显示的可能是，如果我们采用允许患者给予患者的总辐射剂量并且在高强度的小区域施用它，而细胞最密集而不是将其扩散到半强弱的大区域。“

根据他们的研究结果，研究人员提出了以下辐射空间优化程序：对肿瘤进行两次成像，确定剂量和治疗方案，确定辐射仪器的物理限制，然后使用他们的数学优化第一辐射分数模型。

最后，使用从最初的两个图像推导出的生长模型来模拟分数之间的肿瘤细胞的发展，肿瘤学家可以在每个辐射应用实例之前使用衍生的细胞密度分布作为输入来优化辐射束的形状。