劑量計(jì)算是放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS,Treatment Planning System)的核心模塊,其計(jì)算精度直接影響放射物理師制定治療計(jì)劃的質(zhì)量�？焖俑呔葎┝坑�(jì)算方法的研究始終是放療計(jì)劃系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容之一。三維適形調(diào)強(qiáng)放療(IMRT,Intensity Modulated Radiation Therapy)逆向治療計(jì)劃中,精確、快速、可計(jì)算小截面照射束的劑量分布,是對(duì)劑量計(jì)算模型的基本要求。 蒙特卡羅(MC,Monte Carlo)劑量計(jì)算程序在放射治療醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,被公認(rèn)為是模擬粒子輸運(yùn)的最強(qiáng)有力的工具,但由于其收斂速度慢、計(jì)算模擬時(shí)間長(zhǎng)的致命弱點(diǎn),目前僅能作為一些先進(jìn)治療計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃驗(yàn)證工具。隨著三維適形調(diào)強(qiáng)放療需求的不斷增長(zhǎng)和計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的飛速發(fā)展,TPS系統(tǒng)對(duì)于劑量計(jì)算工具的速度和精度的要求也越來(lái)越高,因此改進(jìn)和發(fā)展快速精確的劑量計(jì)算方法對(duì)精確放療計(jì)劃系統(tǒng)具有十分重要的意義。 本論文開(kāi)展了基于Monte Carlo模擬的矩陣模型fsPB(finite size PencilBeam)算法研究,利用Monte Carlo模擬有限筆束的劑量分布,并對(duì)不同入射角度的有限筆束...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
    1.1 放射治療計(jì)劃系統(tǒng)
        1.1.1 概述
        1.1.2 放療計(jì)劃系統(tǒng)概述
        1.1.3 放療計(jì)劃系統(tǒng)的分類
        1.1.4 國(guó)內(nèi)外放療計(jì)劃系統(tǒng)(Treatment Planning System，TPS)研發(fā)現(xiàn)狀
    1.2 IMRT概述
        1.2.1 放射治療的新技術(shù)
        1.2.2 調(diào)強(qiáng)適形放射治療(IMRT)發(fā)展歷史
    1.3 IMRT逆向計(jì)劃系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題
        1.3.1 目標(biāo)函數(shù)的設(shè)定
        1.3.2 快速精確的劑量計(jì)算方法
        1.3.3 快速高效的優(yōu)化算法
    1.4 論文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 IMRT中的劑量計(jì)算方法
    2.1 IMRT的劑量學(xué)要求
        2.1.1 概述
        2.1.2 IMRT的劑量學(xué)要求
    2.2 IMRT逆向計(jì)劃中劑量計(jì)算方法研究現(xiàn)狀
        2.2.1 蒙特卡羅劑量計(jì)算方法
        2.2.2 規(guī)則束的劑量計(jì)算模型
        2.2.3 筆形束劑量計(jì)算模型
    2.3 有限筆束模型
        2.3.1 點(diǎn)核模型
        2.3.2 筆形束模型
        2.3.3 有限筆束模型
    2.4 IMRT逆向計(jì)劃系統(tǒng)中的有限筆束算法
        2.4.1 概述
        2.4.2 有限筆束算法
        2.4.3 解析有限筆束算法
    本章小結(jié)
第三章 基于Monte Carlo模擬的矩陣模型fsPB算法
    3.1 矩陣模型fsPB算法概述
        3.1.1 矩陣模型fsPB算法模型
        3.1.2 矩陣模型fsPB算法流程
    3.2 矩陣模型fsPB算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法
        3.2.1 基本數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備
        3.2.2 子野的劃分
        3.2.3 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及查找
        3.2.4 奇偶野數(shù)據(jù)的智能調(diào)用
    3.3 算法中的插值處理
        3.3.1 三次樣條插值算法
        3.3.2 三次樣條插值在算法中的應(yīng)用
        3.3.3 反距離加權(quán)插值算法
    本章小結(jié)
第四章 算例校驗(yàn)
    4.1 算例描述
    4.2 典型算例校驗(yàn)
        4.2.1 典型規(guī)則野算例校驗(yàn)
        4.2.2 非規(guī)則野算例校驗(yàn)
    4.3 計(jì)算結(jié)果誤差、速度分析
    本章小結(jié)
第五章 組織非均勻性修正
    5.1 概述
    5.2 組織不均勻修正實(shí)現(xiàn)方法
        5.2.1 Batho修正法的發(fā)展過(guò)程
        5.2.2 Batho修正法程序?qū)崿F(xiàn)
    5.3 算例描述
    5.4 水肺水模型校驗(yàn)
        5.4.1 水肺水模型中心軸百分深度劑量曲線校驗(yàn)
        5.4.2 離軸分布曲線校驗(yàn)
        5.4.3 計(jì)算結(jié)果分析
    本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3751847