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肺癌患者都知道，精确的医学成像可以帮助外科医生消除肿瘤，同时保留健康的组织。目前的技术依赖于压在患者胸部的扫描设备，胸部压缩可能产生不适感，并且生成的图像处理成本高昂，可能无法提供肿瘤部位的最准确描述。

最近，美国德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）和华盛顿大学的研究人员开发出一种新的个性化呼吸运动系统，利用数学模型捕捉患者的肺部图像，能够对被破坏的肿瘤提供更清晰、更精确的图像。这项工作由美国国家科学基金会一项为期三年、25万美元的基金资助，有望带来改进的、更精确的放射疗法。

UTA工业、制造与系统工程系的助理教授和数据分析专家王守毅（Shouyi Wang）是该项目的首席研究员。王博士2003年毕业于哈尔滨工业大学获控制科学与工程学士学位，2005年在荷兰代尔夫特理工大学获系统与控制工程硕士学位，2011年在罗格斯大学新布朗斯维克分校获工业与系统工程博士学位。他曾先后在罗格斯大学、华盛顿大学担任研究助理、研究科学家，2013年8月至今在德克萨斯大学阿灵顿分校担任助理教授。

王博士研制的方法监测呼吸门控，即患者一次接一次呼吸的运作，并使用收集到的数据，在胸部放松的阶段将一束放射线集中在靶定区域，这个阶段能够提供癌变部位的最佳影像。王博士说：“我们将开发一种强大的新数学模型，考虑不同的因素，包括所有主要变量，并预测性能和特定患者的最佳方法。呼吸门控是一种现成的技术，但尚未被广泛接受用于放射治疗中管理呼吸运动。我们提供证据表明，它可以被更好地利用，实施更有效，且符合成本效益。”

王博士的研究有三个目标：1. 创建一种数学模型，预测患者将如何受益于呼吸门控。该模型将使用华盛顿大学收集的数据，并考虑医生的经验和先验知识。2. 创建一种个性化的运动管理模型，考虑个别患者的诊断因素。3. 对门控模型的成本效益进行分析，表明医院可以从这项技术中受益，并使用它来降低成本。

王博士在华盛顿大学的合作者首次尝试充分利用计算机引导呼吸门控方法，这一方法最近才付诸实践。这个过程是自动化的，在患者的胸部或腹部放置一个传感器，可发送信号来启动或停止常见的正电子发射断层扫描和计算机断层扫描（PET/CT）。该系统允许更精确的成像，并消除了对胸部进行压缩的需要。UTA工程学院院长Khosrow Behbehani说，王博士的研究成果充分体现了该大学推进健康和人类疾病研究的承诺。Behbehani说：“作为工程师，我们的工作经常可让我们提出解决方案，提高人们的生活质量。王博士的研究可能会在肺癌患者接受治疗时缓解他们的痛苦，大大减少不适感，使他们受益于更有效的成像技术和疗法。”