两种剂量算法计算小体积空腔边缘剂量准确性的比较

发布时间：2017-08-14 06:01

  本文关键词：两种剂量算法计算小体积空腔边缘剂量准确性的比较

  更多相关文章： 放射治疗 电子平衡缺失 空腔 XVMC算法 MGS算法

【摘要】：光子射线穿过空腔时，由于存在空腔边缘电子不平衡现象，将可能导致空腔边缘出现大于5%的剂量误差，直接影响到靶区剂量的均匀性，明显降低肿瘤病人的治疗效果。因此，明确放射治疗计划系统（Treatment Planning System,TPS）计算空腔边缘剂量的准确性在临床中有着十分重要的意义。 本研究拟比较Elekta的两种剂量算法Monaco的XVMC算法和Xio的MGS算法在小体积空腔边缘侧向和纵向方向剂量计算的准确性，为涉及小体积空腔的放疗计划评估提供参考。 采用EGS4程序用对医科达直线加速器进行蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟，并使用IBA蓝水箱三维扫描系统验证该Monte Carlo算法的准确性。以Monte Carlo算法为纵向剂量计算的参考标准，以EBT2胶片测量结果为侧向剂量分布的参考标准。分别用XVMC和MGS算法计算带有空腔的等效水体模的中心轴纵向剂量分布和侧向剂量分布，深度方向计算结果与Monte Carlo算法进行比较，侧向剂量分布计算结果与EBT2胶片测量结果进行比较。进一步分析射野大小、能量、野数等因素对XVMC和MGS算法剂量计算的误差的影响。 在小体积空腔边缘，XVMC和MGS都能预测到建成效应的发生，但是都低估了建成效应；即XVMC和MGS算法都高估了剂量。剂量计算误差与射野面积相关，射野面积趋小则剂量计算误差趋大。不同光子能量下，XVMC和MGS算法的计算结果都高估了剂量，随着能量的增加计算的误差增大。空腔越大二次建成效应就越大，空腔越大时XVMC和MGS算法误差越大。7射野空腔下表面的误差相比单野、三野和五野射野明显减少。计算网格大小对XVMC和MGS算法在处理空腔边缘剂量时造成的影响不大。 XVMC和MGS算法在空腔边缘计算上均存在一定误差；因些，在放疗计划评估中，，应根据所采用的算法而进行适当的调整。
【关键词】：放射治疗 电子平衡缺失 空腔 XVMC算法 MGS算法
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R730.55;TP301.6
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-7
• 主要符号对照表7-8
• 第1章 引言8-27
• 1.1 放射治疗8
• 1.2 放射治疗计划系统8-18
• 1.2.1 TPS 系统组成如下：9-10
• 1.2.2 治疗计划系统软件10-11
• 1.2.3 系统功能11-18
• 1.3 计划系统算法简介18-25
• 1.3.1 放疗剂量计算要求18-19
• 1.3.2 主要剂量算法介绍19-23
• 1.3.3 本研究两种算法简介23-25
• 1.4 研究背景25-26
• 1.5 研究目的26-27
• 第2章 研究方法27-31
• 2.1 蒙特卡罗的模拟27-28
• 2.2 蒙特卡罗方法的验证28
• 2.3 胶片测量28
• 2.4 体模设计28-29
• 2.5 XVMC 和 MGS 算法的比较29-31
• 2.5.1 射野面积的影响29
• 2.5.2 光子线能量的影响29
• 2.5.3 空腔尺寸的影响29-30
• 2.5.4 射野数的影响30
• 2.5.5 计算网格的影响30-31
• 第3章 研究结果31-44
• 3.1 蒙特卡罗的模拟结果31-32
• 3.2 胶片测量的校准剂量曲线32
• 3.3 XVMC 和 MGS 算法结果比较32-44
• 3.3.1 射野面积对 XVMC 和 MGS 算法的影响32-35
• 3.3.2 光子线能量对 XVMC 和 MGS 算法的影响35-38
• 3.3.3 小体积空腔尺寸对 XVMC 和 MGS 算法的影响38-40
• 3.3.4 射野数对 XVMC 和 MGS 算法的影响40-42
• 3.3.5 射野数对 XVMC 和 MGS 算法的影响42-44
• 第4章 讨论44-47
• 第5章 总结与展望47-48
• 5.1 总结47
• 5.2 展望47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51-53
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果53

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 邹豪;王玉;;基于点核构建的笔形束模型在逆向调强中的应用[J];生物医学工程学杂志;2014年01期

2 葛宁;韩栋梁;辜石勇;;辐射自显影胶片EBT2在单次曝光与多次曝光条件下的剂量学研究[J];中国医学物理学杂志;2015年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 顾文栋;肿瘤精确放射治疗中保护危及器官的方法探讨[D];苏州大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 刘志强;使用辐射自显影胶片对重离子治癌的剂量学验证研究[D];清华大学;2013年

2 刘晓莉;不同剂量验证设备在VMAT计划验证中的应用[D];清华大学;2014年

本文编号：671090