放疗是治疗癌症的一个比较有效的方法,它是将放射线从不同的方向聚焦照射在肿块上从而杀死肿块的方法。据医学研究表明,约有27%的癌症病人可以被有效治疗(有五年以上的成活期),这其中的45%的癌症病人是接受了放疗而成活的。在我国,肺癌是发病率最高的恶性肿瘤疾病,但在我国对肺癌的放疗却遇到了一个长期未能解决的难题:肺部的肿块会随呼吸而运动,这对放射线聚焦到肿块上产生了困难。目前,人们解决这一难题普遍采用如下三种方案之一:
（1)放大聚焦杀伤范围,让肿块即使运动也出不了被杀伤的区域,这是目前中国最普遍采用的方法,但这会让病人接受几倍于杀死同样大小但不运动肿块所需要的放射线,从而对病人造成过度损伤,增加了康复难度和周期,也增加了大量医疗费用；
（2)让病人暂时屏住呼吸,使得肿块暂停片刻接受聚焦照射的放射线,然而病人每次能憋住的呼吸时间通常较短,憋气后的踹气时间偏长,使得放疗设备的使用效率大大降低,病人接受累计10分钟的放疗却要在机器上躺一个多小时,限制了我国有限的放疗设备资源不能充分发挥作用；
（3)采用最先进的放疗设备,发出的放射线可以跟踪肿块的运动而改变方向,保持聚焦点始终在肿块上,但这种设备十分昂贵,我国目前只有很少数的几家医院能配备这种设备,预计在未来十年里这种设备在中国也无法普及。
我校计算机学院医学图像信息研究中心经过长期的研究,设计了一种放疗辅助装置,该装置能实时检测接受放疗病人的呼吸状况,再根据事先建立的模型实时计算出肿块的运动情况,控制该装置按肿块运动的反方向运动,从而使该装置上的病人在自由呼吸的情况下其肿块也能相对于放疗设备不运动,以便放射线能较好地聚焦到肿块上。目前该装置处于试制样机阶段,预计该装置的产业化和推广应用将惠及成千上万的肺癌病人。
