近距离粒子植入治疗计划系统剂量规划技术研究

发布时间：2021-10-21 06:37

　　本文以近距离放射性粒子植入治疗剂量规划系统为研究对象,致力于开发一套具有广泛适用性的剂量规划系统,主要内容包括非共面技术研究、术中优化方法设计、逆向布源算法研究和系统平台测试实验。本文的主要研究内容与成果如下:首先,提出了基于非共面针的三维剂量规划系统,解决了在大肿瘤、多病灶、骨骼和重要器官组织遮挡的情况下,剂量难以满足临床治疗要求的问题。通过分析临床要求和传统共面针模板的优缺点,设计了非共面针和3D导向模板,并完成了整个系统关键技术的确定。其次,提出了基于CT图像的粒子植入治疗的术中剂量优化方法,解决了手术过程中剂量能否按照术前规划实施的问题。通过对CT影像中穿刺针的识别提取,建立术中穿刺针模型,并继承术前规划结果,之后进行手术方案评估。实验结果验证了穿刺针的识别精度满足临床要求。最后,提出了混合模拟退火和DVH评估的逆向布源算法,提高了术前剂量规划的效率。首先,通过分析粒子植入手术的临床要求,建立了自动分配粒子的模拟退火算法模型;之后,结合关键剂量评估指标,分析DVH曲线的形态学意义,建立了基于标准DVH曲线的评估模型。实验结果表明,该算法能够有效应对不同部位的剂量规划。本文基于近... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

胸部肿瘤近距离放射治疗Figure1-1Brachytherapyforlungcancer.

第一章 绪 论netic Resonance Imaging, MRI) 和电子计算机断层扫描 (Compugraphy, CT) 等扫描检查获取病灶的相关信息，经过专业的物理医师验对肿瘤边界进行勾画，之后借助等剂量线、等剂量面和剂量体积-Volume Histograms, DVH) 等辅助参数合理布置放射性粒子，使得满足杀灭肿瘤细胞的同时并保护危机器官，然后输出报告指导医生做准备和术中的操作。除此之外，TPS 系统能够实现术后植入粒子的剂量拾取术后粒子的位置分布，生成等剂量线、等剂量面和剂量体积的直列参数，综合评价手术效果。TPS 系统的应用对于提高粒子的准确定度适形，使得肿瘤受照射剂量较高而正常组织受照射剂量较低，从而后相关并发症具有重要的作用[7,8]。

降低了手术的成功率。共面针模板是 17×17 阵列平行孔的模板（图1-3a）。此方法定位准确，能够辅助医师按照术前规划布置粒子。这种手术方法简单快速，在大部分体部肿瘤的放射粒子植入手术中，取得了很好的效果[11,12]。由于模板导向孔的方向和间距固定，在应对多病灶和重要器官组织出现遮挡的情况下，剂量分布难以满足临床手术要求。一些学者的研究表明，在放射粒子植入手术中使用多模板可以提高剂量规划的适形能力，收获良好的治疗效果[13]。因此，本文提出了基于非共面针的剂量规划方法，它能够有效的躲避重要组织和器官，使得剂量得以有效覆盖整个肿瘤区域（图 1-3b）。2

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]手术导航系统中可视化技术的研究[D]. 黄哲.天津大学 2016
[3]近距离粒子植入治疗计划系统的三维可视化技术研究[D]. 赵胜丽.天津大学 2014
[4]图像导航近距离粒子放疗手术剂量规划关键技术研究[D]. 李志.天津大学 2014
[5]基于DICOM标准的医疗影像管理系统的研究[D]. 吴志福.电子科技大学 2012
[6]种子源近距离肿瘤治疗中剂量分布的研究[D]. 孙文钊.中国协和医科大学 2007



本文编号：3448441