【摘要】： 調(diào)強放射治療(Intensity Modulated Radiation Therapy IMRT)是一種先進(jìn)的三維適形放射治療技術(shù),它的出現(xiàn)給放射腫瘤學(xué)帶來了一次重大變革。 調(diào)強放療逆向計劃系統(tǒng)可以根據(jù)計劃制定者設(shè)定的目標(biāo),利用優(yōu)化算法自動尋找最優(yōu)的入射角度、布野方式和強度分布,使計劃的制定過程自動化。在項目組前期在調(diào)強放療的劑量計算、多目標(biāo)優(yōu)化方法等關(guān)鍵問題研究的基礎(chǔ)上,本論文針對IMRT多目標(biāo)逆向計劃系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā),為項目組后期的研究工作提供平臺支持。 論文的主要工作有: (1)對系統(tǒng)涉及的多種優(yōu)化算法、劑量計算方法進(jìn)行了研究,對不同算法間的接口數(shù)據(jù)、文件格式進(jìn)行了定義; (2)對系統(tǒng)進(jìn)行了坐標(biāo)定義,使不同劑量計算程序集成到系統(tǒng)時有章可循; (3)對系統(tǒng)的逆向計劃過程進(jìn)行了流程定義,該流程根據(jù)劑量計算的特點,避免了優(yōu)化過程中重復(fù)調(diào)用劑量計算程序,大大節(jié)省了優(yōu)化時間; (4)對設(shè)計的多目標(biāo)逆向計劃系統(tǒng)的各功能模塊進(jìn)行了闡述; (5)通過具體算例驗證了系統(tǒng)的可行性。 論文的研究工作得到國家自然基金(60872112)、浙江省自然基金項目(Z207588)的共同資助。
【圖文】：

隨著多葉準(zhǔn)直器（Multileaf Collimator，MLC）和計算機控制系統(tǒng)的建發(fā)展，為調(diào)強放射治療的發(fā)展提供了硬件支持和保證[9]。1982 年，Brahme 等采用擋塊形板實現(xiàn)了一維調(diào)強，獲得了均勻的環(huán)形劑量分布[10]。1988 年，Brahme 在其論文中提出了逆向計劃優(yōu)化調(diào)強照射束，從而為 IMRT 的普及和推廣提供了軟件上的支持[11]，，調(diào)強放射治療進(jìn)入了一個飛速發(fā)展的階段。1989 年，Webb 首次將模擬退火算法引向計劃優(yōu)化中[12]。1990 年，Bortfeld 等將快速梯度算法引入到逆向優(yōu)化中[13]。1994 年，tfeld 和 Boyer 實現(xiàn)了世界上第一個 IMRT 系統(tǒng)，同年 Nomos 公司利用 MIMIC 準(zhǔn)直器和退火算法開發(fā)出第一個商用的調(diào)強放射治療逆向計劃系統(tǒng)[11,14~15]。之后，，RIAN,SIEMENS,CMS 和 TOPSLANE 等公司相繼推出了各具特色的 IMRT 放療計劃系目前，IMRT 已經(jīng)進(jìn)入了一個飛速發(fā)展的時期。3 調(diào)強放射治療的逆向計劃放射治療計劃分為正向和逆向兩種，正向計劃和逆向計劃的對比如圖 1-1 所示。

圖 1-2 靜態(tài)調(diào)強方式和動態(tài)調(diào)強方式的示意圖1.2.5 調(diào)強放射治療計劃系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)（1）研究現(xiàn)狀目前國際上多家科研機構(gòu)、高校等單位對調(diào)強放射治療計劃系統(tǒng)進(jìn)入了較為深入的研究。如美國的Stanford University、University of Washington、Memorial Sloan Kettering CanceCenter、William Beaumont Hospital，英國的Royal Marsden NHS Trust，德國的Heiderburg大學(xué)、Turbingen大學(xué)，都不斷在調(diào)強放射治療領(lǐng)域做出一些前沿性的研究成果。世界上一些著名的放射治療領(lǐng)域的商業(yè)廠家也不斷推出他們最新的軟、硬件產(chǎn)品，如Varian, NOMOSSiemens Medical, ELEKTA,MED-TEC等。在國內(nèi)，目前從事調(diào)強放射治療究的單位不是很多，主要有北京大恒醫(yī)療設(shè)備有限公司、成都拓能新技術(shù)有限責(zé)任公司、中科院等離子體所、東南大學(xué)影像科學(xué)與技術(shù)實驗室依托北京醫(yī)療器械研究所成立的國家醫(yī)用加速器工程技術(shù)研究中心、南京大學(xué)電子科學(xué)與
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R730.55

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2695515