2、基础算法研究

      在长期的研究工作中，独立或首次提出剂量算法模型，快速准确地计算放射线在人体复杂介质中的三维剂量分布。这些算法的精度经过与AAPM54#报告、ECWG报告、IAEA1540#报告、AAPM119#报告的验证，获得通过。图示是我单位在国际上首次独创的剂量算法模型以及逆向治疗计划涉及的最优化算法。

 

     
      同时，还发展和改进了一些通用算法，使放射治疗计划系统的性能大大提升,推进实时放射治疗计划系统开发。

     
      目前还进行其它方面的基础研究，涉及电子在磁场条件下的输运，质子、重离子的输运计算，BNCT，微剂量学等。
 
      3、算法精度验证
      光子线的剂量计算精度经过与AAPM54#报告和IAEA1540#报告进行了全面比对，全部精度符合要求。AAPM54#报告推荐了4MV、18MV两种能量的X射线的测量数据，包括标准射野、非标称SSD射野、楔形射野、非规则射野、非均匀体模、斜入射等临床常见照射条件。包括中心轴剂量、离轴剂量、野外剂量、辐射场宽度等参数共近千个测试点。IAEA1540#由国际原子能机构（IAEA）提出，它在2007年1540号技术报告的数据中，给出了4个能量和19个测试案例的测量点和剂量测试值，并被转化为我国的行业标准（YY0775-2010）。TPS系统委托北京医疗器械研究所做了全部精度测试，结果全部符合剂量计算要求。
      ECWG提出了两种能量的电子线在各种临床照射条件下（标称野、非标称SSD、矩形野、房形野、非规则野、斜入射、非均匀体模）的测量数据。测试结果表明，即使在极端条件下，计算误差也小于7%，绝大部分测试点的误差小于3%。
      AAPM 119号报告是美国医学物理学家协会，组织了美国9个著名的医疗单位，采用国际知名品牌的调强治疗计划系统（如ECLIPSE V7.5、PINNACLE V8.0d、TOMOTHERAPY v3.0）对调强治疗计划系统的性能进行测试，根据其结果所撰写的报告，代表了当前调强治疗计划系统的国际先进水平。该报告已被转化为我国的行业标准。我单位TPS的IMRT系统的精度测试表明，符合其要求。
      下图列出了单野的gamma测试结果。蓝色矩形背景条为标准规定的要求，超过越多，表明精度越高。结果表明全部符合要求。

 

      4、基金支持

      在研究过程中，获得多项国家基金支持。包括九五攻关项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金重点项目、发改委项目、科技支撑计划等。
 
      5、成果（论文、专利、研究生培养、奖励）
      在放射治疗的研究中，获得70余篇相关的研究论文。7个相关的授权发明专利。一项教育部科技进步二等奖，一项四川省科技进步二等奖。培养了10余名硕、博研究生。
 
      6、 临床应用

      根据中华放射肿瘤学会于2006年和2011年对“全国放疗人员及设备调查”的报道，我国放疗设备包括放射治疗计划系统在国内有了快速的增长。全国放射治疗计划系统（TPS）的拥有量:从2001年至2006年由381套增加851套；2006年至2011年已由851套增至1427套，即在5年内增加了576套【资料出处：殷蔚伯、陈波等“2011年中国大陆地区第六次”放疗人员及设备调查，中华放射肿瘤学杂志，2011年6期】。在这段时间里，我单位的三维放射治疗计划系统售出了107套，在国内新增同类产品中占近20%的份额，在国内市场上占有一席之地。

      到目前为止，共用130余家用户，180套产品为临床的放射治疗服务，取得了良好的社会和经济效益。
      除此之外，还有10余套产品进入国际市场
      下图是该产品在国内市场的分布