【摘要】：在癌癥日趨嚴(yán)重的今天,使用醫(yī)用加速器進(jìn)行放射性治療已成為治愈腫瘤的關(guān)鍵技術(shù),而醫(yī)用直線加速器的等中心位置的精度,直接影響治療計(jì)劃中確定的靶區(qū)和危及器官的位置。現(xiàn)代醫(yī)用直線加速器是按照等中心原理設(shè)計(jì),機(jī)架的旋轉(zhuǎn)軸和治療床的旋轉(zhuǎn)軸交于一點(diǎn),此點(diǎn)即是醫(yī)用直線加速器的等中心。目前,在利用可被紅外定位系統(tǒng)識(shí)別的定位小球?qū)铀倨骱椭委煷策M(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡擬合時(shí)計(jì)算等中心時(shí),是將治療床和機(jī)頭上的定位小球旋轉(zhuǎn)軌跡直接看成空間的球面上的點(diǎn)進(jìn)行擬合,通過計(jì)算球心和圓形平面法向量的方式得出基準(zhǔn)軸線。然而這種方法求得的空間圓形不是球殼的大圓,解算出球心坐標(biāo)后,很可能與實(shí)際的圓平面相距甚遠(yuǎn)而造成誤差。本文在此種方法上進(jìn)行了改進(jìn),首先擬合出運(yùn)動(dòng)軌跡的平面,然后把球心限制在平面上進(jìn)行球體的擬合,求得的球心就是空間圓的圓心坐標(biāo)。本文還充分利用空間圓的幾何特性和數(shù)學(xué)定理,利用圓上弦的中垂面相交于圓心這一定理計(jì)算圓心的位置。為了驗(yàn)證不同擬合算法對等中心的誤差影響,本文設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明,采用圓上弦的中垂面相交方法相較于其他算法更優(yōu),具有較高的精確度和實(shí)時(shí)性。由于醫(yī)院的加速器和治療床并不能旋轉(zhuǎn)360度,且有的治療房間的空間有限,紅外定位裝置和加速器之間的距離不足以讓紅外定位裝置監(jiān)控到加速器運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)角度的位置,所以本文用三種擬合方法分別對不同角度下的采樣點(diǎn)進(jìn)行了測量。發(fā)現(xiàn)了在旋轉(zhuǎn)角度小于一定角度之后,等中心的計(jì)算誤差已經(jīng)不能滿足精準(zhǔn)放療的要求了。在針對短圓弧小角度的擬合問題中,本文又采用了高密集采樣的方法提高了短圓弧下等中心的精度,使得加速器在只旋轉(zhuǎn)20度的情況下就能夠使得擬合計(jì)算的精度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中精準(zhǔn)放療所要求的小于1mm精度誤差。最后,通過本文提出的方法到醫(yī)院實(shí)際測量得到加速器的機(jī)械等中心,幫助放射科物理師進(jìn)行加速器等中心的驗(yàn)證和調(diào)整,提高了加速器機(jī)械的質(zhì)量控制水平,并且為放射治療質(zhì)量提供更有力地保障。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH774

【參考文獻(xiàn)】

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1 王斌;;直線加速器激光定位燈的驗(yàn)證與調(diào)整[J];醫(yī)療裝備;2016年23期

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3 祁峰;;CT模擬定位在腫瘤三維適形精準(zhǔn)放療定位的應(yīng)用[J];中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育;2015年28期

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5 彭利榮;王東方;馬占龍;谷勇強(qiáng);王飛;王高文;張春雷;;三坐標(biāo)檢測光學(xué)元件曲率半徑的誤差分析[J];電子測量與儀器學(xué)報(bào);2014年11期

6 周軍;;應(yīng)用Visi-X校驗(yàn)醫(yī)用直線加速器等中心[J];醫(yī)療裝備;2014年09期

7 李英碩;楊帆;袁兆奎;;空間圓形擬合檢測新方法[J];測繪科學(xué);2013年06期

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9 席慶;;精準(zhǔn)治療的理念在腫瘤治療中的應(yīng)用[J];中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志;2013年01期

10 劉蕓;;淺析Matlab繪圖功能在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用[J];吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)(中旬);2012年07期

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本文編號(hào)：2736575