基于GPU的筒串卷积剂量计算在肿瘤放射TPS中的应用性能研究

发布时间：2017-09-09 15:24

  本文关键词：基于GPU的筒串卷积剂量计算在肿瘤放射TPS中的应用性能研究

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【摘要】：目的 :研究基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的筒串卷积剂量算法在放射治疗计划系统(treatment planning system,TPS)中的计算速度和精度,评估其临床应用性能。方法 :以使用NVIDIA K5000显卡的RayStation(Version 4.5.1)肿瘤放射TPS为研究工具,各选10例鼻咽癌患者和宫颈癌患者进行静态调强放疗(static intensity modulated radiation therapy,SIMRT)和容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划,分别采用高性能CPU和K5000 GPU对所有计划使用筒串卷积算法进行剂量计算,评估2种方法的剂量计算速度;借助质量保证(quality assurance,QA)验证工具,参考TG119标准,验证基于GPU的筒串卷积算法的精度。结果:与高性能CPU相比,基于GPU的剂量计算速度提高了3~7倍。基于GPU的筒串卷积算法中,各计划等中心点的剂量计算值与测量值的偏差在±4.5%之内;在3%/3 mm标准下,所有测试病例QA计划的γ通过率均大于95%,可满足临床要求。结论:放射TPS中应用基于GPU的筒串卷积剂量计算可使计算速度加快,计算结果的精度也符合肿瘤放射治疗临床应用的要求。
【作者单位】： 宁波市第二医院;上海交通大学;宁波市第一医院;
【关键词】： 图形处理器 筒串卷积剂量计算 放射治疗计划 应用性能 质量保证
【分类号】：R730.55
【正文快照】： 0引言过去几十年间,放射治疗技术迅速发展,临床中出现多种新的治疗技术,例如静态调强、动态调强和容积调强治疗。这些治疗技术在临床应用中需要使用肿瘤放射治疗计划系统(treatment planning system,TPS)处理大量的任务,例如计划的逆向优化、剂量计算以及图像的数字重建等。一

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本文编号：821221