基于实时追踪技术的呼吸运动预测算法的研究
发布时间：2021-08-16 07:42
随着技术的不断发展,放疗依然是肿瘤患者治疗的三大手段之一,国内数据显示70%的癌症患者都接受过放疗。但是放疗过程中环节众多且均有引入误差的可能,减少误差是目前放疗的挑战,尤其在胸腹部肿瘤放疗中,胸腹部器官会受到呼吸运动的影响而产生运动,这种运动可能会导致肿瘤靶区溢出照射野而使周围正常组织进入,造成肿瘤靶区欠剂量而增加周围正常组织或器官的受量,导致不必要的放疗副反应。因此研究一种新技术,使其能够精确的补偿呼吸运动造成的靶区移动而同时保证肿瘤剂量受量足够,周围正常组织剂量受量尽可能小。呼吸运动对放疗的影响主要体现在三个方面:（1）呼吸运动引起的器官移动;（2）影像结构与解剖结构之间存在误差;（3）剂量分布发生形变。这一问题的多种解决方法中实时跟踪技术不仅可以让患者自由呼吸,且通过无创的标识来寻找体内信号与体外信号的关系,实现了通过改变照射野或逆向调节治疗床使射野中心与靶区的相对位置保持不变。临床上已经使用的赛博刀系统便是利用这一理念实现了肿瘤靶区的实时跟踪。从现有研究来看,实时跟踪技术是解决胸腹部肿瘤放疗中呼吸运动问题的最有前景的研究方向。实时跟踪技术是利用体内肿瘤与体外标记物之间的位置关...
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｙ系统结构示意图??
?惩罚函数Ｃ，不敏感损失系数￡不变时，核函数参数（ＫｅｍｅｌＰａｒａｍ）对ＲＭＳＥ??的影响如图４－３所示。不同的核函数随着参数的改变呈现出不同的变化规律。??常用的还有线性核函数，因其不受核函数参数的影响，不在这里进行比较。比??较分析可以看出，ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核函数参数在较大范围内取值时，ＲＭＳＥ都??能有理想的值，综合稳定性及算法复杂度，本文选择ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核。??９?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??８－?￣??＋高斯径繼数??７?＿?＋多项式核函数?／?＿??指紐隨雜??６?Ｘ?＿??１｜?＿?????—■■■￣＾￣??＾??〇?：?｜?！?；?；???！???０?１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０??核函数参数??图４－３不同核函数比较??Ｆｉｇ．４－３?ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｋｅｒｎｅｌ??图４－４给出了支持向量回归中惩罚函数Ｃ，核函数参数的改变对模型性能的??影响。从图４－４中可以看出同一样本当惩罚函数Ｃ保持不变，核函数参数变化??时，算法评价指标ＲＭＳＥ的变化趋势为先下降后上升；而当核函数参数不变，??惩罚函数Ｃ改变时，ＲＭＳＥ值的改变并不是很明显。从以上分析可以得到：??ＡＯＳＶＲ回归模型中
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【参考文献】：
期刊论文
[1]动态放射治疗中的肿瘤实时跟踪技术[J]. 周寿军,肖世群,崔智,童若锋,杨俊. 中国生物医学工程学报. 2008(05)
[2]四维放射治疗的研究现状[J]. 巩合义,于金明,王仁本. 中华肿瘤杂志. 2007(07)
[3]最新的放射治疗设备——赛博刀（CyberKnife）介绍[J]. 杨树欣. 中国医院建筑与装备. 2007(03)
[4]赛博刀的原理及临床应用[J]. 张敏,申文江,王庆国. 国外医学(临床放射学分册). 2006(05)
[5]呼吸运动对调强放疗影响的实验研究[J]. 李宝生,李大坤,王玉宝,尹勇,韩廷芒,刘同海,卢洁,刘娟. 肿瘤防治杂志. 2004(12)
[6]非线性方程组的二次规划解法和应用[J]. 隋允康,兆文忠. 计算力学学报. 2002(02)
[7]个体化调强适形放疗计划剂量验证方法的建立[J]. 李勤,韩军,孙长庚,伍钢,邓光宇. 中华放射医学与防护杂志. 2007 (02)
硕士论文
[1]放疗中肿瘤运动基于实时跟踪呼吸预测的算法研究[D]. 万伟权.南方医科大学 2015
[2]支持向量机核函数的研究[D]. 黄啸.苏州大学 2008
本文编号：3345269
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｙ系统结构示意图??
?惩罚函数Ｃ，不敏感损失系数￡不变时，核函数参数（ＫｅｍｅｌＰａｒａｍ）对ＲＭＳＥ??的影响如图４－３所示。不同的核函数随着参数的改变呈现出不同的变化规律。??常用的还有线性核函数，因其不受核函数参数的影响，不在这里进行比较。比??较分析可以看出，ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核函数参数在较大范围内取值时，ＲＭＳＥ都??能有理想的值，综合稳定性及算法复杂度，本文选择ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核。??９?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??８－?￣??＋高斯径繼数??７?＿?＋多项式核函数?／?＿??指紐隨雜??６?Ｘ?＿??１｜?＿?????—■■■￣＾￣??＾??〇?：?｜?！?；?；???！???０?１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０??核函数参数??图４－３不同核函数比较??Ｆｉｇ．４－３?ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｋｅｒｎｅｌ??图４－４给出了支持向量回归中惩罚函数Ｃ，核函数参数的改变对模型性能的??影响。从图４－４中可以看出同一样本当惩罚函数Ｃ保持不变，核函数参数变化??时，算法评价指标ＲＭＳＥ的变化趋势为先下降后上升；而当核函数参数不变，??惩罚函数Ｃ改变时，ＲＭＳＥ值的改变并不是很明显。从以上分析可以得到：??ＡＯＳＶＲ回归模型中
?惩罚函数Ｃ，不敏感损失系数￡不变时，核函数参数（ＫｅｍｅｌＰａｒａｍ）对ＲＭＳＥ??的影响如图４－３所示。不同的核函数随着参数的改变呈现出不同的变化规律。??常用的还有线性核函数，因其不受核函数参数的影响，不在这里进行比较。比??较分析可以看出，ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核函数参数在较大范围内取值时，ＲＭＳＥ都??能有理想的值，综合稳定性及算法复杂度，本文选择ＧＡＵＳＳＩＡＮＲＢＦ核。??９?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??８－?￣??＋高斯径繼数??７?＿?＋多项式核函数?／?＿??指紐隨雜??６?Ｘ?＿??１｜?＿?????—■■■￣＾￣??＾??〇?：?｜?！?；?；???！???０?１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０??核函数参数??图４－３不同核函数比较??Ｆｉｇ．４－３?ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｋｅｒｎｅｌ??图４－４给出了支持向量回归中惩罚函数Ｃ，核函数参数的改变对模型性能的??影响。从图４－４中可以看出同一样本当惩罚函数Ｃ保持不变，核函数参数变化??时，算法评价指标ＲＭＳＥ的变化趋势为先下降后上升；而当核函数参数不变，??惩罚函数Ｃ改变时，ＲＭＳＥ值的改变并不是很明显。从以上分析可以得到：??ＡＯＳＶＲ回归模型中
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态放射治疗中的肿瘤实时跟踪技术[J]. 周寿军,肖世群,崔智,童若锋,杨俊. 中国生物医学工程学报. 2008(05)
[2]四维放射治疗的研究现状[J]. 巩合义,于金明,王仁本. 中华肿瘤杂志. 2007(07)
[3]最新的放射治疗设备——赛博刀（CyberKnife）介绍[J]. 杨树欣. 中国医院建筑与装备. 2007(03)
[4]赛博刀的原理及临床应用[J]. 张敏,申文江,王庆国. 国外医学(临床放射学分册). 2006(05)
[5]呼吸运动对调强放疗影响的实验研究[J]. 李宝生,李大坤,王玉宝,尹勇,韩廷芒,刘同海,卢洁,刘娟. 肿瘤防治杂志. 2004(12)
[6]非线性方程组的二次规划解法和应用[J]. 隋允康,兆文忠. 计算力学学报. 2002(02)
[7]个体化调强适形放疗计划剂量验证方法的建立[J]. 李勤,韩军,孙长庚,伍钢,邓光宇. 中华放射医学与防护杂志. 2007 (02)
硕士论文
[1]放疗中肿瘤运动基于实时跟踪呼吸预测的算法研究[D]. 万伟权.南方医科大学 2015
[2]支持向量机核函数的研究[D]. 黄啸.苏州大学 2008
本文编号：3345269
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