基于快速散射卷积模型的射野参数优化

发布时间：2017-06-04 21:24

  本文关键词：基于快速散射卷积模型的射野参数优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维适形放疗(3DCRT)和调强放射治疗(IMRT)为核心技术的放射治疗系统(TPS)临床广泛应用，，标志着放疗进入了精确诊断、精确计划、精确治疗的时代。TPS系统要求剂量计算快速而准确，而剂量计算的准确性和高效性依赖于计算模型选取与基本射野参数处理，如何快速有效调整射野参数使得计算模型建立成功，对TPS的临床验收至关重要。 论文介绍了光子线外照射剂量计算模型的发展以及计算机技术在剂量计算中重要作用，提出了网络技术对未来计算方式的深刻影响；分析了剂量计算所需的基本参数之间相互联系及其对最终剂量的影响，对百分深度剂量（PDD）、离轴比剂量分布（OAR）、以及总散射因子（St）等基本参数进行数据分析处理。使得符合更为复杂的射野剂量计算，并对这些参数实现了数值计算。基于快速散射卷积模型(FSC)，在TPS的机器管理模块(MDM)中设计开发了射野参数自动优化功能。优化后所建模型的计算结果在水模体中心轴剂量误差在1%以内，80%射野内的剂量误差均在3%以内，肺部体模内与Pinnacle计算结果误差在3%以内。改进了射野的半影参数和透射系数的校正因子，采用黄金分割算法实现自动优化功能，节省了人工调整参数时间。用优化后的射野参选取鼻咽、腹腔、盆腔的病人在TPS中做Sliding Window方式的动态调强，然后用Mapcheck做QA验证，通过率较原先提高了5%-10%，在3mm距离误差、3%剂量误差，阈值10%的标准条件下作单野Gamma分析验证，通过率均为90%以上，有效地提高了TPS计算的精确性。
【关键词】：剂量计算模型 快速散射卷积 射野剂量学参数 自动优化
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R312
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 第一章 光子线外照射剂量计算模型11-21
• 1.1 光子线外照射剂量计算模型概述11-15
• 1.1.1 经验模型11-12
• 1.1.2 理论模型12-14
• 1.1.3 混合模型14-15
• 1.2 剂量计算技术进展15-19
• 1.2.1 人工计算时代15
• 1.2.2 电子计算机计算时代15-18
• 1.2.3 云计算时代18-19
• 1.3 国内外研究现状19-21
• 第二章 快速散射卷积（FSC）模型及数值计算21-41
• 2.1 射野剂量学基本参数21-32
• 2.1.1 散射因子21-23
• 2.1.2 中心轴剂量分布23-24
• 2.1.3 离轴剂量分布24-27
• 2.1.4 等效野27-31
• 2.1.5 CT 值与相对电子密度转换31-32
• 2.2 快速散射卷积模型32-38
• 2.2.1 解析表达式32-33
• 2.2.2 数值计算33-38
• 2.3 结果验证38-41
• 第三章 射野剂量参数优化研究41-67
• 3.1 黄金分割法（0.618 法）41-43
• 3.2 评估函数43-44
• 3.2.1 DTA 分析函数43
• 3.2.2 Gamma 分析函数43-44
• 3.3 程序设计44-50
• 3.3.1 软件功能模块45-46
• 3.3.2 数据建模计算流程46-50
• 3.4 算法实现50-52
• 3.4.1 影响因素分析50-51
• 3.4.2 程序实现51-52
• 3.5 优化结果52-62
• 3.5.1 CT-Electron Density 优化52-53
• 3.5.2 Profile 优化53-62
• 3.6 结果验证62-66
• 3.7 结论66-67
• 第四章 总结与展望67-69
• 4.1 总结67-68
• 4.2 展望68-69
• 参考文献69-74
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文74-75
• 致谢75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘艳梅;薛定宇;徐心和;高文山;;放射治疗剂量分布的Monte Carlo模拟[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S1期

2 程晓军;戴富友;胡传朋;乔红兵;张钦富;;Blue Phantom放疗三维水箱测量加速器TMR与PDD转换TMR的比较[J];中国辐射卫生;2008年03期

3 张绍刚;;放射治疗中常规剂量的测算(之二)——临床处方剂量的计算[J];医疗装备;2009年05期

  本文关键词：基于快速散射卷积模型的射野参数优化，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：422203