يتميز العلاج الإشعاعي المستخدم لعلاج السرطان والأمراض الأخرى بطبيعته الأقل تدخلاً، مما يسهل العلاج في العيادات الخارجية والعودة السريعة إلى المجتمع. ومع ذلك، ينشأ تحدي ملحوظ بسبب التأثير المحتمل للإشعاع على الأعضاء السليمة المجاورة، خاصة أثناء تطبيق جرعات إشعاع عالية على الأنسجة المريضة التي تكون في حالة حركة. يمكن التنبؤ بسهولة بالحركات المنتظمة مثل التنفس؛ ومع ذلك، يصعب التنبؤ بالحركات غير المنتظمة التي تبدأ عن طريق الاتصال بالأعضاء المحيطة.
في هذا يذاكر، نشرت في معاملات IEEE في العلوم الطبية الإشعاعية والبلازماتم ابتكار تقنية جديدة للتنبؤ بالحركة ثلاثية الأبعاد لكل عضو بناءً على موقعه بالنسبة للأعضاء المحيطة به. تم تحقيق ذلك من خلال الحصول على صور مقطعية (2D) من ثلاثة اتجاهات مختلفة للمنطقة المصابة في الوقت الفعلي أثناء العلاج الإشعاعي. بالإضافة إلى ذلك، تم صياغة طريقة اختيار المقطع العرضي لاختيار الصورة المقطعية الأكثر دقة للتحليل.
وللتحقق من صحة هذه التقنية، قام الباحثون بتقييم وضع البنكرياس باستخدام بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي المتاحة للجمهور لـ 20 حالة. أظهرت النتائج أنه يمكن تحديد موقع البنكرياس بخطأ قدره 5.11 ملم عند استخدام معلومات مقطعية اتجاهية واحدة فقط، مما انخفض بشكل ملحوظ إلى خطأ قدره 2.13 ملم عند استخدام الاتجاهات الثلاثة جميعها. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات، تطابقت دقة النتائج مع السيناريو المثالي حيث تم الحصول على المعلومات ثلاثية الأبعاد مسبقًا.
تحمل نتائج هذا البحث آثارًا واعدة للتطبيقات العملية، مما قد يمهد الطريق لبروتوكولات تقلل من التعرض للإشعاع للأعضاء السليمة المحيطة، وبالتالي تعزيز العلاج الإشعاعي الأكثر أمانًا.