隨著放射治療技術(shù)的發(fā)展,放射治療已經(jīng)進入精確放療時代。以IMRT治療技術(shù)為代表的現(xiàn)代放療技術(shù)由于技術(shù)比較復(fù)雜并且劑量梯度大,對放療計劃的劑量驗證提出了更高的要求。目前臨床較常用的劑量驗證方式主要是通過點劑量儀或者二維劑量儀矩陣對特定點、或者特定面測量之后進行驗證,由于驗證的對象往往是特定模體,而不是患者本身,驗證結(jié)果不夠直觀且劑量評價方式受到了很大的限制。本課題使用蒙特卡羅方法結(jié)合患者的CT解剖結(jié)構(gòu)圖像,完成了對患者體內(nèi)的劑量分布進行驗證的軟件。本文對軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)組件選型、功能組成及構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)進行了討論,最后對軟件系統(tǒng)研發(fā)過程中的項目管理經(jīng)驗進行了總結(jié)。首先對系統(tǒng)的基礎(chǔ)組件選型進行了介紹,包括使用QT來進行用戶界面繪制,使用VTK實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的顯示及其他基本操作,使用DCMTK對計劃系統(tǒng)導(dǎo)出的DICOM文件以及患者CT圖像文件進行解析,這些都是開源且對開源協(xié)議對商業(yè)使用友好的第三方開發(fā)庫。本文對放療領(lǐng)域廣泛使用的DICOM標(biāo)準(zhǔn)及DICOM RT擴展進行了介紹,并且對DICOM文件格式進行了分析。接下來本文說明了系統(tǒng)的功能組成和系統(tǒng)設(shè)計方案,軟件通過解析患者相關(guān)數(shù)據(jù)并結(jié)合加速器機械信息以及劑量學(xué)信息生成供蒙特卡羅算法使用的參數(shù)文件,調(diào)用算法計算生成患者體內(nèi)三維劑量分布,最后對生成的計算劑量分布與計劃劑量分布進行比較。提供的比較手段包括患者體內(nèi)三維劑量分布直觀地顯示、等劑量曲線對比、DVH曲線對比以及Gamma分析。之后,本文就系統(tǒng)構(gòu)建過程中使用的關(guān)鍵技術(shù)進行了說明,包括使用匿名管道技術(shù)實現(xiàn)用戶界面主進程與算法邏輯子進程的實時交互、三維劑量分布在患者CT層上的偽彩顯示、等劑量曲線的提取以及顯示、DVH計算算法以及Gamma分析方法算法。最后本文總結(jié)了軟件項目實施過程中與項目管理相關(guān)的經(jīng)驗,主要是敏捷開發(fā)方法在軟件項目過程中的應(yīng)用,這為以后敏捷開發(fā)方法的有效實踐積累了經(jīng)驗。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：R730.55
【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號對照表
第1章 引言
    1.1 蒙特卡羅與放療劑量驗證
        1.1.1 蒙特卡羅方法簡述
        1.1.2 放射劑量驗證技術(shù)簡述
        1.1.3 蒙特卡羅劑量計算與放射劑量驗證
    1.2 本課題的意義
    1.3 完成本課題需要的主要工作
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 相關(guān)第三方開發(fā)庫介紹
    2.1 QT簡述
        2.1.1 跨平臺特性
        2.1.2 豐富的UI組件
        2.1.3 信號 /槽機制
    2.2 VTK簡述
        2.2.1 VTK核心模型介紹
        2.2.2 VTK對QT的支持
    2.3 DICOM文件與DCMTK簡述
        2.3.1 DICOM文件說明
        2.3.2 DICOM RT對象說明
        2.3.3 DCMTK開發(fā)庫
    2.4 本章小結(jié)
第3章 需求分析和系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 軟件系統(tǒng)組成
    3.2 軟件詳細需求說明
        3.2.1 功能性需求
        3.2.2 非功能性需求
    3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 軟件處理流程
        3.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.3.3 界面布局設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究
    4.1 匿名管道實現(xiàn)子進程輸入輸出重定向
    4.2 三維劑量分布顯示
    4.3 等劑量曲線顯示
    4.4 DVH計算算法
        4.4.1 DVH計算算法描述
        4.4.2 體素與ROI Contour關(guān)系判斷
    4.5 Gamma分析算法
    4.6 系統(tǒng)運行與驗證
    4.7 本章小結(jié)
第5章 軟件研發(fā)項目管理
    5.1 本章引論
    5.2 研發(fā)人員構(gòu)成
    5.3 軟件研發(fā)過程管理
        5.3.1 CMM/CMMI簡述
        5.3.2 敏捷開發(fā)方法
        5.3.3 敏捷方法在本課題項目管理中的應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 需要進一步展開的工作
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

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本文編號：2886060