基于三维几何与肿瘤动力学的胶质瘤放疗靶区优化计算

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81172124
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    严森祥
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    H1816.肿瘤放射治疗
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

调强放疗（IMRT）是今后胶质瘤放射治疗的方向。目前靶区定义虽有建议标准，但存在明显缺陷：胶质瘤切除术后肉眼所见肿瘤可部分或全部消失，以及周围脑组织发生变形移位等，导致大体肿瘤靶区（GTV）难以确定；同样，临床靶区（CTV）的各向同性外扩显然忽视了脑组织的复杂立体结构、白质纤维束的空间走向及肿瘤生长动力学，必然会遗漏部分高危区肿瘤细胞及误照低危区正常组织。本项目通过研究非刚性配准技术将术前、后MRI融合并移植到术后定位CT图像上，从而精确定位GTV；同时通过研究弥散张量成像（DTI）纤维结构可视化表达技术，制定相应数学模型，应用三维几何方式计算距离场，利用等值面抽取技术，最终获得精确的CTV；此外，通过细胞学及动物模型结合DTI技术进一步阐明肿瘤细胞在空间、时间尺度上的生长浸润，从而指导靶区优化。研究成果可为胶质瘤靶区定义新标准提供坚实的理论基础，并具有广泛的应用前景。

结项摘要

调强放疗（IMRT）是今后胶质瘤放射治疗的方向。目前靶区定义虽有建议标准，但存在明显缺陷：胶质瘤切除术后肉眼所见肿瘤可部分或全部消失，以及周围脑组织发生变形移位等，导致大体肿瘤靶区（GTV）难以确定；同样，临床靶区（CTV）的各向同性外扩显然忽视了脑组织的复杂立体结构、白质纤维束的空间走向及肿瘤生长动力学，必然会遗漏部分高危区肿瘤细胞及误照低危区正常组织。本项目通过研究非刚性配准技术将术前、后MRI融合并移植到术后定位CT图像上，使用配准后的术前MRI图像实现半自动精确勾画GTV；应用三维几何Euclidean 及Geodesic模型分别计算GTV外扩CTV的距离,能自动绕行天然屏障，精确计算三维空间到GTV的距离场，利用等值面抽取技术，得到最终CTV区域，从而实现了CTV自动勾画：省时省力且更精确，应于于临床又能大大减少各中心间靶区勾画的差异。构建大鼠模型，研究肿瘤生长动力学，观察植瘤后肿瘤浸润与DTI参数FA值动态变化关系，发现肿瘤形成肿块前，FA值亦呈进行性下降,明显形成肿块后，FA平均值0.172 ± 0.015。研究成果可为胶质瘤靶区定义新标准提供坚实的理论基础，目前已完成自动勾画软件的程序编写并申请专利，势必具有广泛的应用前景。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
老年食管鳞癌淋巴结累及野放射治疗的回顾性资料分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中华放射医学与防护杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    严森祥
  • 通讯作者：
    严森祥
Postoperative radiotherapy for glioma: improved delineation of the clinical target volume using the geodesic distance calculation
胶质瘤术后放疗：使用测地距离计算改进临床靶区的描绘
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PLos One
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Li X;Yu H;Zhu X;Zheng L
  • 通讯作者：
    Zheng L
predictors for replanning in local-regionally advanced nasopharyngeal carcinoma patients undergoing intensity-modulated radiation therapy: a prospective observational study
接受调强放射治疗的局部晚期鼻咽癌患者重新计划的预测因素：一项前瞻性观察研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    BMC Cancer
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Wang QD;Liao XB;Lu ZJ;Wang YX
  • 通讯作者：
    Wang YX
基于并行欧式距离变换的三维空间有遮挡物距离场计算
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    浙江大学学报(工学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    严森祥
  • 通讯作者：
    严森祥

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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