本文以近距離放射性粒子植入治療劑量規(guī)劃系統(tǒng)為研究對象,致力于開發(fā)一套具有廣泛適用性的劑量規(guī)劃系統(tǒng),主要內(nèi)容包括非共面技術(shù)研究、術(shù)中優(yōu)化方法設(shè)計、逆向布源算法研究和系統(tǒng)平臺測試實驗。本文的主要研究內(nèi)容與成果如下:首先,提出了基于非共面針的三維劑量規(guī)劃系統(tǒng),解決了在大腫瘤、多病灶、骨骼和重要器官組織遮擋的情況下,劑量難以滿足臨床治療要求的問題。通過分析臨床要求和傳統(tǒng)共面針模板的優(yōu)缺點,設(shè)計了非共面針和3D導(dǎo)向模板,并完成了整個系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的確定。其次,提出了基于CT圖像的粒子植入治療的術(shù)中劑量優(yōu)化方法,解決了手術(shù)過程中劑量能否按照術(shù)前規(guī)劃實施的問題。通過對CT影像中穿刺針的識別提取,建立術(shù)中穿刺針模型,并繼承術(shù)前規(guī)劃結(jié)果,之后進(jìn)行手術(shù)方案評估。實驗結(jié)果驗證了穿刺針的識別精度滿足臨床要求。最后,提出了混合模擬退火和DVH評估的逆向布源算法,提高了術(shù)前劑量規(guī)劃的效率。首先,通過分析粒子植入手術(shù)的臨床要求,建立了自動分配粒子的模擬退火算法模型;之后,結(jié)合關(guān)鍵劑量評估指標(biāo),分析DVH曲線的形態(tài)學(xué)意義,建立了基于標(biāo)準(zhǔn)DVH曲線的評估模型。實驗結(jié)果表明,該算法能夠有效應(yīng)對不同部位的劑量規(guī)劃。本文基于近... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

胸部腫瘤近距離放射治療Figure1-1Brachytherapyforlungcancer.

第一章 緒 論netic Resonance Imaging, MRI) 和電子計算機(jī)斷層掃描 (Compugraphy, CT) 等掃描檢查獲取病灶的相關(guān)信息，經(jīng)過專業(yè)的物理醫(yī)師驗對腫瘤邊界進(jìn)行勾畫，之后借助等劑量線、等劑量面和劑量體積-Volume Histograms, DVH) 等輔助參數(shù)合理布置放射性粒子，使得滿足殺滅腫瘤細(xì)胞的同時并保護(hù)危機(jī)器官，然后輸出報告指導(dǎo)醫(yī)生做準(zhǔn)備和術(shù)中的操作。除此之外，TPS 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)后植入粒子的劑量拾取術(shù)后粒子的位置分布，生成等劑量線、等劑量面和劑量體積的直列參數(shù)，綜合評價手術(shù)效果。TPS 系統(tǒng)的應(yīng)用對于提高粒子的準(zhǔn)確定度適形，使得腫瘤受照射劑量較高而正常組織受照射劑量較低，從而后相關(guān)并發(fā)癥具有重要的作用[7,8]。

降低了手術(shù)的成功率。共面針模板是 17×17 陣列平行孔的模板（圖1-3a）。此方法定位準(zhǔn)確，能夠輔助醫(yī)師按照術(shù)前規(guī)劃布置粒子。這種手術(shù)方法簡單快速，在大部分體部腫瘤的放射粒子植入手術(shù)中，取得了很好的效果[11,12]。由于模板導(dǎo)向孔的方向和間距固定，在應(yīng)對多病灶和重要器官組織出現(xiàn)遮擋的情況下，劑量分布難以滿足臨床手術(shù)要求。一些學(xué)者的研究表明，在放射粒子植入手術(shù)中使用多模板可以提高劑量規(guī)劃的適形能力，收獲良好的治療效果[13]。因此，本文提出了基于非共面針的劑量規(guī)劃方法，它能夠有效的躲避重要組織和器官，使得劑量得以有效覆蓋整個腫瘤區(qū)域（圖 1-3b）。2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]近距離粒子植入治療計劃系統(tǒng)的三維可視化技術(shù)研究[D]. 趙勝麗.天津大學(xué) 2014
[4]圖像導(dǎo)航近距離粒子放療手術(shù)劑量規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李志.天津大學(xué) 2014
[5]基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療影像管理系統(tǒng)的研究[D]. 吳志福.電子科技大學(xué) 2012
[6]種子源近距離腫瘤治療中劑量分布的研究[D]. 孫文釗.中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2007



本文編號：3448441