摘要 —人工智能 (AI) 具有改变放射治疗临床工作流程的巨大潜力。自从深度神经网络 (DNN) 引入以来,已经提出了许多基于 AI 的方法来应对放射治疗不同方面的挑战。商业供应商已经开始发布基于 AI 的工具,这些工具可以轻松集成到已建立的临床工作流程中。为了展示 AI 辅助放射治疗的最新进展,我们回顾了放射治疗五个主要方面的基于 AI 的研究,包括图像重建、图像配准、图像分割、图像合成和自动治疗计划。在每一节中,我们都总结和分类了最近发表的方法,然后讨论了挑战、关注点和未来发展。鉴于 AI 辅助放射治疗的快速发展,未来通过放射治疗各个方面的智能自动化可以显着提高放射治疗的效率和有效性。
放射治疗是癌症治疗的重要支柱,适用于约 50% 的患者 1 。然而,据估计,由于基础设施、技术和人力资源(包括治疗设施、机器和规划系统以及训练有素的工作人员)7 匮乏等障碍,目前数百万患者无法获得这种重要的治疗方式 2 – 6 。此外,由于技术进步,放射治疗在过去几十年中变得越来越复杂,导致几乎完全依赖人机交互,包括软件和硬件。尽管技术进步,但大部分放射治疗工作流程仍然需要由多元化的医疗保健专业人员团队(包括放射肿瘤学家、医学物理学家、医学剂量师和放射治疗师)耗时的手动输入。人机交互的日益复杂,加上癌症发病率的不断上升,导致全球放射肿瘤学人才短缺,治疗质量的差异性不断增加。
这些药片有助于保护甲状腺免受放射性碘的有害影响。放射性碘不太可能释放到空气中。但是,如果发生这种情况,德文波特场址的工作人员将把药片送到受影响地区的地址。这将在紧急情况发生后的几个小时内完成。药片送达后,您还将获得有关如何服用它们的建议。
放射治疗是癌症治疗的重要支柱,约 50% 的患者 1 需要接受治疗。然而,据估计,由于基础设施、技术和人力资源(包括治疗设施、机器和规划系统以及训练有素的工作人员)7 匮乏等障碍,目前数百万患者无法获得这种重要的治疗方式 2-6。此外,由于技术进步,放射治疗在过去几十年中变得越来越复杂,几乎完全依赖于人机交互,包括软件和硬件。尽管技术进步,但大部分放射治疗工作流程仍然需要由多元化的医疗保健专业人员团队(包括放射肿瘤学家、医学物理学家、医学剂量师和放射治疗师)耗时手动输入。这些人机交互的日益复杂,加上癌症发病率的不断上升,导致全球放射肿瘤学劳动力短缺,治疗质量的差异性不断增加
本研究旨在利用辐射探测器、无人系统和情境传感器的最新进展,证明远程感应核和放射性威胁材料的可行性。其广泛目的是将探测器从人类手中转移到半自主系统上,以用于广泛的用途。搜索特殊核材料是一个特定的任务领域,小型无人机系统上使用的辐射探测器可以通过利用远程访问带来的优势提供巨大的操作价值:缩短收集时间、缩短源到探测器的距离并减少无意屏蔽。本研究的目标有五个:(1) 评估当前的定向搜索能力并证实无人方法将带来的改进,(2) 扩大对背景辐射环境的了解,包括建筑物屋顶,(3) 根据对当前传感器和平台能力的分析,确定系统要求并绘制权衡参数空间(即权衡空间),(4) 研究和优化搜索方法,以及 (5) 确定和描述其他任务领域以供进一步调查。为了实现这五个目标,我们首先确定了三种不同搜索模式的信号收集时间、源到探测器距离(即间隔)和中间材料衰减的边界条件:车载间隔检测
我们的 FPGA 已在需要有限逻辑量和适度性能水平的指挥和控制应用中的许多程序中取得了飞行记录。RT PolarFire ® FPGA 具有更高的逻辑密度和更高的性能,可显著提高信号处理吞吐量。太空有效载荷中高速数据路径的设计人员可以使用 RT PolarFire FPGA 来利用可编程逻辑的灵活性和易用性。这对于遥感仪器尤其重要,因为传感器分辨率的增长速度快于下行链路带宽,因此它们必须执行快速增加的机载处理量。
辐射剂量测定的质量保证:成就与趋势 A. 简介 剂量测定是测量辐射剂量的科学。辐射的吸收剂量以“戈瑞”(Gy)为单位进行测量。如果要充分利用核技术在医疗保健领域的应用优势,那么辐射剂量测量和确保其尽可能准确至关重要。放射性过程和辐射用于许多与健康相关的技术,剂量测定的质量保证 (QA) 和准确性要求取决于特定应用的具体需求。在将辐射作为治疗方案的一部分输送给患者的情况下,准确性至关重要。放射治疗程序的目标是输送根除肿瘤所需的剂量,同时尽量减少对健康组织的辐射暴露。输送过多的辐射会导致严重的并发症,从而损害患者的生活质量。另一方面,向恶性组织输送太少的辐射最终会导致患者因疾病而死亡。剂量测定也是诊断医学的重要组成部分。在这种情况下,准确性的主要驱动因素是需要在图像质量和辐射暴露量之间取得平衡。通过避免不必要的重复成像程序,患者的累积剂量被最小化,同时仍然提供诊断和监测疾病所需的信息。医院、工业、实验室和核电站使用辐射也需要考虑工人在履行职责过程中可能受到的辐射暴露。职业剂量测量所需的准确度低于患者剂量测量所需的准确度;然而,在规定的不确定度水平上对测量进行可追溯性仍然很重要。剂量测定是所有辐射安全和防护计划的重要组成部分,旨在监测和实现辐射的安全使用。核技术的工业应用需要以高剂量输送辐射。一些辐照产品可以直接供消费者使用,例如辐照食品或灭菌医疗产品。优化辐射输送非常重要,因为如果输送到产品的剂量不足以达到应有的效果,个人的健康和安全就会受到威胁。或者,如果剂量过高,资源将被浪费,从而产生经济后果。因此,工业加工剂量测定应用所需的精度水平取决于辐射过程的经济性以及加工商确保其产品符合健康和安全标准的需求。安全和最佳使用辐射的要求因所需的剂量测定精度而异。制定和实施适当的质量保证计划将确保满足这些要求。此类质量保证计划的主要组成部分包括通过精确校准仪器、培训员工、剂量测定审计以及建立质量控制和辐射安全程序来实现辐射测量的可追溯性。以下各节介绍了与剂量测定和测量标准质量保证、放射治疗、诊断放射学、内部剂量测定和辐射防护相关的最新成就和趋势。
事实上,紫外线在科学和工业领域有着许多积极的应用;现在越来越清楚的是,暴露于紫外线对健康、安全和环境有许多负面影响。此外,随着对电磁波谱这一范围的特性的研究,紫外线作用对各种生物和生态系统的波长依赖性正在被揭示。显然,需要做大量的工作来了解有多少太阳紫外线 (SUV) 到达大气层顶部;它如何与大气层的各个层相互作用;有多少绕过大气层以及对陆地和水生环境产生的影响。同样,需要做更多的工作来全面评估在工作场所和其他人类环境中暴露于 SUV 和人造紫外线源 (ASUV) 的影响。
电磁 (EM) 辐射光谱被划分为一些任意的频率区域(图 15-1)。光谱划分通常基于辐射的起源过程以及辐射与物质相互作用的方式。最有用的划分是电离辐射(X 射线、伽马射线和宇宙射线)和非电离辐射(紫外线 [UV] 辐射、可见光辐射、红外线 [IR] 辐射和射频 [RF] 波)。电离辐射和非电离辐射之间的划分通常被接受为波长 (λ) 约为 1 nm,在远紫外区域。当围绕稳定原子运行的电子被驱逐时,就会发生物质电离。所有元素的原子都可以电离,但只有伽马射线、X 射线、α 粒子和 β 粒子具有足够的能量来产生离子。由于离子是带电粒子,因此它们的化学活性比电中性形式更高。发生在