本文關(guān)鍵詞：基于EPID建立調(diào)強三維劑量驗證物理模型及臨床應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 調(diào)強放射治療 電子射野影像裝置 三維劑量驗證 物理模型

【摘要】：基于均勻體模的劑量驗證并不能完全反映患者解剖結(jié)構(gòu)中調(diào)強放射治療計劃的執(zhí)行劑量偏差。電子射野影像系統(tǒng)(Electronic Portal Imaging Device,EPID)具有高分辨率、無角度響應(yīng)影響及測量簡單的優(yōu)點,已廣泛地應(yīng)用于臨床治療劑量驗證。本課題中將使用EPID三維劑量驗證系統(tǒng),研究基于EPID的調(diào)強治療三維劑量驗證的準(zhǔn)確性,并進(jìn)行臨床應(yīng)用的初步研究。包括以下內(nèi)容:1)分析EPID的劑量學(xué)特性及機(jī)械位置偏差;2)采集不同大小方野的EPID圖像,建立驗證系統(tǒng)的劑量驗證物理模型,并確定物理模型的各項參數(shù);3)在均勻模體中,比較EPID驗證結(jié)果、電離室測量結(jié)果及治療計劃的點劑量差異;在均勻和非均勻模體中,使用Gamma評估方法,分別比較EPID驗證結(jié)果、膠片測量結(jié)果以及治療計劃結(jié)果的Gamma通過率;測試了EPID三維劑量驗證系統(tǒng)物理模型的準(zhǔn)確性。4)對不同部位腫瘤患者(頭頸部10例,胸部11例,腹盆部10例),基于EPID進(jìn)行調(diào)強放療計劃三維劑量驗證,分析相應(yīng)的Gamma(5%/3mm)、(3%/3mm)、(2%/2mm)通過率及各臨床靶區(qū)、危及器官的劑量執(zhí)行偏差。研究結(jié)果表明:1)EPID探測器的測量重復(fù)性及劑量線性誤差均好于1%;2)建立了EPID三維劑量驗證系統(tǒng)的物理模型和使用的各項模型參數(shù);3)在均勻模體中,比較EPID驗證結(jié)果和電離室測量結(jié)果以及治療計劃系統(tǒng)計算結(jié)果,對于規(guī)則方野及其組合野來說,點劑量的平均偏差小于0.5%,對于調(diào)強放射治療計劃來說,中心點的劑量平均偏差小于2%;在均勻或非均勻模體中,通過測試計劃比較了EPID驗證結(jié)果與膠片測量的平面劑量結(jié)果、EPID驗證結(jié)果與治療計劃系統(tǒng)計算結(jié)果的差異,其平面和三維劑量的Gamma(5%/3mm)、(3%/3mm)平均通過率均95%;4)應(yīng)用EPID進(jìn)行調(diào)強治療的臨床三維劑量驗證,其Gamma(5%/3mm)、(3%/3mm)、(2%/2mm)通過率分別為98.16%、98.26%、99.56%,94.14%、94.98%、97.80%及79.94%、81.32%、87.96%,并給出了治療靶區(qū)D98、D95、Dmean以及各危及器官的執(zhí)行劑量偏差。論文對基于EPID的三維劑量驗證系統(tǒng)進(jìn)行了劑量學(xué)的驗證,并基于EPID進(jìn)行了調(diào)強放射治療三維劑量驗證的臨床初步研究。研究結(jié)果表明,基于EPID的三維劑量驗證方法準(zhǔn)確可靠,能為臨床治療的劑量驗證提供一種更簡便的技術(shù)手段,并提供更充分的劑量驗證信息和數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)強放射治療 電子射野影像裝置 三維劑量驗證 物理模型
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730.55
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 調(diào)強放射治療劑量驗證的主要方法和使用工具9-12
• 1.2 電子射野影像裝置（EPIDS）的結(jié)構(gòu)與分類12-13
• 1.3 基于EPID的調(diào)強放射治療劑量驗證的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 論文的研究目的和主要內(nèi)容15-16
• 第2章 EPID的特性研究16-28
• 2.1 結(jié)構(gòu)介紹16-17
• 2.2 本底采集與探測器的一致性校準(zhǔn)17-18
• 2.3 劑量學(xué)特性研究18-20
• 2.3.1 本底測量結(jié)果的穩(wěn)定性19
• 2.3.2 劑量重復(fù)性19
• 2.3.3 劑量學(xué)線性19-20
• 2.3.4 劑量率對EPID采集圖像像素的影響20
• 2.4 EPID機(jī)械位置相對偏差的測量20-21
• 2.4.1 在固定零度機(jī)架角度下的機(jī)械位置相對偏差20-21
• 2.4.2 在不同機(jī)架角度下的機(jī)械位置相對偏差21
• 2.5 結(jié)果21-27
• 2.5.1 EPID本底測量的穩(wěn)定性21-22
• 2.5.2 劑量重復(fù)性22-23
• 2.5.3 劑量學(xué)線性23-24
• 2.5.4 劑量率對EPID采集圖像像素的影響24-25
• 2.5.5 EPID機(jī)械位置相對偏差的分析結(jié)果25-27
• 2.6 小結(jié)27-28
• 第3章 EPID的調(diào)強放射治療三維劑量驗證系統(tǒng)物理建模28-40
• 3.1 基于EPID調(diào)強放療治療前三維劑量驗證物理模型的簡介28-30
• 3.2 建立三維劑量驗證物理模型30-34
• 3.2.1 三維水箱的采集數(shù)據(jù)30-31
• 3.2.2 EPID數(shù)據(jù)采集31
• 3.2.3 點劑量的測量31-32
• 3.2.4 數(shù)據(jù)導(dǎo)入和比較32
• 3.2.5 參數(shù)調(diào)整32-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-37
• 3.3.1 設(shè)置的物理模型參數(shù)34
• 3.3.2 離軸比OAR曲線比較結(jié)果34-35
• 3.3.3 射野總散因子Sc,p因子比較結(jié)果35-36
• 3.3.4 百分深度劑量PDD比較結(jié)果36-37
• 3.4 討論37-39
• 3.5 小結(jié)39-40
• 第4章 基于EPID調(diào)強放射治療三維劑量驗證的物理模型驗證40-53
• 4.1 材料與方法40-45
• 4.1.1 測量模體和CT掃描40-41
• 4.1.2 治療計劃系統(tǒng)與執(zhí)行過程41
• 4.1.3 測量工具41
• 4.1.4 分析方法41-44
• 4.1.5 在均勻體模中的點劑量驗證44
• 4.1.6 平面劑量驗證44-45
• 4.1.7 三維劑量驗證45
• 4.2 測量結(jié)果45-51
• 4.2.1 在均勻體模中的點劑量驗證結(jié)果45-47
• 4.2.2 在均勻體模中的平面劑量的驗證結(jié)果47-48
• 4.2.3 非均勻模體中的劑量驗證結(jié)果48-51
• 4.3 討論51-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第5章 基于EPID的調(diào)強放射治療三維劑量驗證的臨床應(yīng)用53-72
• 5.1 材料與方法53-54
• 5.1.1 患者治療計劃及測量準(zhǔn)備53
• 5.1.2 治療計劃測量與結(jié)果分析53-54
• 5.2 結(jié)果54-69
• 5.2.1 Gamma計算結(jié)果54-57
• 5.2.2 NPC患者計劃驗證的劑量體積分析結(jié)果57-62
• 5.2.3 胸部計劃驗證的劑量體積分析結(jié)果62-65
• 5.2.4 直腸癌（REC）計劃驗證的劑量體積分析結(jié)果65-69
• 5.3 討論69-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 第6章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 研究與總結(jié)72-73
• 6.2 需進(jìn)一步開展的工作73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 致謝79-81
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：524618