本文關鍵詞：三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)的物理模型及臨床運用的初步研究

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【摘要】：隨著腫瘤放射治療技術有著飛速的進展,精確放療成為目前放療技術的主要手段。由于放療技術精細化所提出的高要求,產生了更大的潛在治療失誤風險,對質量保證的工作提出了更高的要求。基于EPID(Electronic Portal Image Device)的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)不僅檢測了加速器的執(zhí)行誤差和患者位置變化導致的劑量誤差,還驗證了TPS(Treatment planning system)算法模型所導致的劑量計算誤差,能夠有效降低放射治療的風險。論文的主要內容包括:1)對基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)進行了物理模型的建立,并和三維水箱測量數據進行了比對;2)對基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)在均勻模體和非均勻模體中的劑量重建準確性進行了驗證和分析;3)運用三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)對實際患者的調強放射治療計劃進行了在體劑量驗證,對其臨床運用結果進行初步分析;4)運用三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)對鼻咽癌自適應放療進行了初步探討。研究結果表明:均勻模體中,系統(tǒng)重建與電離室測量結果的差異為(0.12±0.91)%;在Delta4模體中,三維在體劑量驗證系統(tǒng)重建劑量以及Delta4系統(tǒng)測量劑量和TPS結果比較的γ通過率(3mm/3%)分別為(94.18±1.69)%和(93.82±1.19)%,二者差別無統(tǒng)計學意義(t=0.295,p=0.783)。非均勻模體中,系統(tǒng)重建與電離室測量結果的差異為(0.03±0.85)%,和膠片測量結果比較的γ通過率(3mm/3%)為(95.24±1.62)%。三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)的三維劑量重建結果是準確,可以運用于臨床之中。實際患者的在體劑量監(jiān)測中,12例患者的中心點劑量差別為(0.75±1.53)%,3mm/3%和3mm/5%標準下γ通過率分別為(89.11±3.24)%和(96.40±1.47)%。實際患者的在體劑量驗證相對復雜,不能僅靠單一的γ通過率來判斷計劃是否符合標準,還需要結合DVH信息綜合考慮。我們在國內率先運用三維在體劑量監(jiān)測的方法對鼻咽癌的自適應放療進行了初步研究,初步結果表明第20次治療可能是鼻咽癌自適應介入的最佳時機。三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)能夠真實反映患者靶區(qū)和危及器官實際劑量變化,有助于更加準確的判斷自適應介入的時機。
【關鍵詞】：電子射野影像裝置 三維劑量重建 在體劑量驗證 鼻咽癌自適應放療
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R730.55
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 主要符號對照表8-9
• 第1章 引言9-18
• 1.1 治療前的劑量驗證9-12
• 1.1.1 點劑量驗證方法10
• 1.1.2 二維平面劑量驗證10-11
• 1.1.3 三維劑量驗證11-12
• 1.2 在體劑量驗證12-14
• 1.2.1 基于體表或者腔內探測器監(jiān)測的在體劑量驗證12-13
• 1.2.2 基于加速器機頭出射線監(jiān)測的在體劑量驗證13
• 1.2.3 基于日志文件的在體劑量驗證13-14
• 1.2.4 基于患者出射線劑量監(jiān)測的在體劑量驗證14
• 1.3 EPID在放射治療劑量驗證中的運用14-15
• 1.4 三維劑量算法模型介紹15-17
• 1.4.1 卷積算法（convolution/superposition calculation）16
• 1.4.2 蒙特卡羅方法（Monte Carlo）16-17
• 1.5 論文的研究目的和研究內容17-18
• 1.5.1 研究目的17
• 1.5.2 主要內容17-18
• 第2章 基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)的物理建模18-27
• 2.1 EPID特性簡介18
• 2.2 基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)Edose系統(tǒng)18-23
• 2.2.1 三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)的EPID測量方法19-20
• 2.2.2 三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)的劑量重建與劑量評估20-21
• 2.2.3 三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)物理模型的建立21-23
• 2.3 建模結果與分析23-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)物理模型的驗證27-39
• 3.1 放射治療計劃系統(tǒng)（TPS）與直線加速器27
• 3.2 均勻模體中劑量重建準確性驗證27-31
• 3.2.1 電離室測量結果與三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)重建結果的比較28-29
• 3.2.2 Delta4系統(tǒng)測量結果與系統(tǒng)重建結果的比較29-31
• 3.3 非均勻模體中劑量重建準確性驗證31-33
• 3.4 結果與分析33-38
• 3.4.1 均勻模體中劑量重建準確性驗證結果33-34
• 3.4.2 非均勻模體中劑量重建準確性驗證結果34-38
• 3.5 本章小結38-39
• 第4章 基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)臨床運用的初步研究39-49
• 4.1 模擬定位與放射治療計劃39-40
• 4.2 治療前的計劃驗證和Delta4?PT模體上的在體劑量監(jiān)測40-41
• 4.3 患者位置驗證41
• 4.4 放射治療與在體劑量監(jiān)測41-42
• 4.5 結果與分析42-47
• 4.5.1 治療前的計劃驗證結果和Delta4?PT模體上的在體劑量監(jiān)測結果42-43
• 4.5.2 患者在體劑量監(jiān)測結果43-47
• 4.6 本章小結47-49
• 第5章 基于EPID的三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)運用于鼻咽癌自適應放療的初步研究49-65
• 5.1 自適應放射治療（Adaptive Radiation Therapy，，ART）49-50
• 5.2 鼻咽癌自適應放射治療的進展50
• 5.3 三維在體劑量監(jiān)測系統(tǒng)運用于鼻咽癌自適應放射治療的初步研究50-51
• 5.4 結果與討論51-64
• 5.4.1 結果51-62
• 5.4.2 討論62-64
• 5.5 本章小結64-65
• 第6章 結論與展望65-67
• 6.1 研究總結65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71-73
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果73

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