一、医用加速器射野影像系统（论文文献综述）
叶芝甫[1]（2021）在《强放射治疗三维剂量独立验算和测量验证的应用研究》文中指出调强放射治疗技术执行复杂,需要有严格的质量保证方法和措施。治疗计划执行前,需要通过独立剂量计算方法检查治疗计划系统的剂量计算结果,以便保证治疗计划系统剂量计算的准确性。在剂量测量验证中,现有的治疗计划二维剂量验证并不能完全反映直线加速器的执行偏差,也不能准确反映患者解剖结构与剂量偏差的相互关系。因此,发展调强计划的三维剂量验证是放疗质量保证物理技术发展的趋势。早期的独立验算一般是对治疗计划射野的跳数进行检查和验算,由于缺少三维剂量分布的信息,不能比较靶区和器官的剂量偏差。因此,基于三维剂量的独立验算开始进入临床应用。基于上述原因,在本文中将基于电子射野影像系统（Electronic Portal Imaging Device,EPID）和探测器矩阵进行三维剂量验证的应用研究。使用IBA三维水箱按照软件要求进行数据采集,将采集的数据导入EDose和COMPASS进行物理建模。通过调整建模参数,尽可能使建模结果与测量结果相一致。建模结果表明:在两个验证系统中,重建的射野离轴比曲线与三位水箱测量结果在平坦区和半影区有较好的一致性,射野外低剂量区测量值则略高。百分深度剂量曲线（PDD）在建成区内,重建结果与三维水箱测量结果偏差相对稍大,但建成深度后相差较小。建模后,采用AAPM TG-119号报告推荐的测试射野对物理建模结果进行测试。本文采用两套系统进行三维剂量独立验算的研究。验算结果表明,EDose鼻咽癌独立验算DVH结果偏差不大,靶区和危及器官（3%,3mm）标准Gamma通过率均在97%附近波动,（2%,2mm）标准Gamma通过率在87%左右。肺癌独立验算剂量分布DVH偏差稍大,双肺（3%,3mm）标准Gamma通过率为93.67%,（2%,2mm）标准Gamma通过率为84.74%,其余靶区和危及器官（3%,3mm）标准Gamma通过率在96%左右,（2%,2mm）标准Gamma通过率为87%左右。COMPASS鼻咽癌独立验算DVH结果偏差不大,靶区和危及器官（2%,2mm）标准Gamma通过率均在96%附近波动,与EDose（2%,2mm）标准Gamma通过率相差较大。肺癌独立验算结果与COMPASS独立验算结果较为近似。回顾性选取广西中医药大学第一附属医院2019-2020年鼻咽癌和肺癌各20例,每个计划均采用动态调强技术。将两套三维剂量验证系统独立三维剂量验算与三维剂量验证。并将重建剂量与放疗计划系统计算结果进行DVH分析、Gamma（2%,2mm）、（3%,3mm）、（5%,3mm）分析比较。20例鼻咽癌基于COMPASS三维剂量重建与TPS计算剂量分布具有一定差别,且靶区在高剂量区域D2%相较于处方剂量区域D98%偏差更大。EDose三维剂量重建结果与TPS计算结果也有一定差异,靶区总体偏差在1%附近。高剂量D2%区域EDose计算结果偏差要小于Compass计算结果偏差,处方剂量区域D98%两者相差不多。EDose和Compass两种重建剂量分布与放疗计划系统在（5%,3mm）标准下,鼻咽癌Gamma通过率均在98%以上,肺癌Gamma通过率均在97%以上。（3%,3mm）标准下各个计划通过率与（5%,3mm）相差不大。（2%,2mm）标准Gamma通过率与前者相比差距较大,鼻咽癌Gamma通过率为90%～95%,肺癌Gamma通过率均在86%左右。研究结果表明EDose和COMPASS三维剂量验证系统结果准确可靠,可为临床三维计划验证提供充足的剂量验证数据。
孙刚涛,周文珊,叶松,薛娴,罗素明[2]（2020）在《湖北省7台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究》文中研究表明目的 研究用热释光剂量计（TLD）和胶片（film）测量调强放疗（IMRT）靶体积（PTV）、危及器官（OAR）和二维剂量分布方法。方法 选择湖北省7家三甲医院的7台不同型号医用直线加速器,国际原子能机构（IAEA）提供的聚苯乙烯专用模体,TLD和放射性免冲洗胶片（EPT3）,经CT模拟定位机扫描模体,影像传输至治疗计划系统（TPS）,分别勾画PTV、OAR处方剂量和相应的监督单位（MU）,能量6 MV X射线束,对模体实施IMRT照射,照射后的TLD和胶片邮寄至中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所二级标准剂量学实验室测量和估算。结果 按IAEA要求,OAR和PTV的TLD测量值与TPS计划处方剂量的相对偏差为±7.0%。7台加速器PTV的TLD测量值与TPS计划值相对偏差在－5.4%～6.5%范围内,均符合IAEA的要求；5台加速器的OAR的TLD测量值和TPS计划值相对偏差在－2.2%～6.7%范围内,2台加速器相对偏差为－8.6%和8.2%,超出IAEA的要求。按IAEA要求,二维剂量分布3 mm/ 3%通过率为90%。7台加速器的二维剂量分布通过率在90.3%～98.9%范围内,均符合IAEA要求。结论 使用TLD和胶片做IMRT剂量验证,科学性强,操作简单,TLD和胶片便于邮件寄送,该方法可运用于今后对放疗机构调强放疗剂量大范围的质量核查。
程长海,闫清华,郭洪涛,李定杰,宋迎新[3]（2019）在《国产首台医用加速器图像引导系统（EPID）的质量保证与质量控制》文中认为目的研究国产加速器图像引导系统（EPID）的质量保证内容方案和质量控制测试方法。方法使用验证模体和工具来验证图像引导系统（EPID）的安全碰撞连锁、系统运动、几何精度、配准精度、成像图像质量等。结果 EPID的安全连锁和系统运动正常,几何精度、配准精度、成像图像质量误差≤±2 mm或优于厂家推荐标准和要求。结论通过选择EPID合适的质量保证和质量控制,可以保证其在临床放疗中发挥重要的辅助摆位验证位置功能。
马桥[4]（2018）在《6MV医用加速器X射线调强放疗验证研究》文中认为放射治疗是主要利用医用加速器等射线装置产生的X射线、电子射线、质子射线、中子射线及其他重粒子射线,或90Sr、60Co、137Cs、125I、192Ir和252Cf等同位素产生的β射线、γ射线或中子射线来照射肿瘤区域。医用电子直线加速器（LA）是医用加速器中最常用的一种,它主要通过电子加速得到MeV级电子线或电子打靶产生MV级X射线来进行放疗。从最初的三维适形（3D-CRT）,逐步发展到静态调强（S-IMRT）、然后动态调强（D-IMRT）,再到容积弧形调强（VMAT）等。调强放疗（IMRT）作为目前放疗的主流形式约占放疗的50.0%以上,主要采用多叶光栅准直器（MLC）形成的肿瘤适形照射野等技术,使靶区得到很高的治愈剂量且剂量均匀,而周边组织或器官受到的照射却很少,从而达到治疗效果。调强放疗由于具有复杂的治疗计划,所以为了确保肿瘤患者得到和治疗计划一样的照射剂量和剂量分布,必须要对临床剂量及分布进行验证。本研究在四川省科技支撑计划“医用辐射危害评价与控制技术研究（2012SZ0179）”和四川省卫生和计划生育委员重点科研课题“调强放射治疗X射线束野剂量验证方法研究（16PJ398）”资助下完成。主要对瑞典ELEKTA公司生产的Precise型医用电子直线加速器6MV X射线调强放疗系统的机械定位系统、剂量监测系统和辐射野系统等方面的质量保证和质量控制,开展了临床剂量的一维验证和小野输出因子测量、二维剂量和三维剂量验证,探讨了影响该加速器性能状况的因素和解决方案,总结了医用电子直线加速器剂量系统综合验证方法。主要研究内容、创新点及成果如下:（1）针对加速器的质量保证与质量控制,利用Iso-Align辐射野测试仪、PTW三维扫描水箱,Martixx平板矩阵电离室、UNIDOS剂量仪及0.60 cc指型电离室等对加速器机械定位系统、剂量监测系统、辐射野系统进行基于国家标准的质量控制。然后对剂量监测系统CF因子TPR2100和D20/D10等关键参数进行了精确测量,并通过软件Origin9.0对其进行了曲线拟合,得到了各参数的拟合曲线和方程。（2）针对一维剂量验证及小野输出因子测量,运用一维扫描水箱、30.0 cm×30.0 cm×30.0 cm固体水模、剂量仪、指型电离室以及TLD进行一维剂量验证。然后利用TPS和0.015 cc指型电离室测量小于5.0 cm×5.0 cm照射野的剂量输出因子。实验得到了剂量DTPS、DTLD和Dchamber的相对偏差,并且小野输出因子与国际标准参考值比较,相对偏差仅为0.53%1.4%。（3）针对二维剂量验证,利用15.0 cm×15.0 cm×15.0 cm聚四氟乙烯匀质模体进行验证,选择层厚小于3.0 mm的头部条件经CT扫描,在6 MV X射线,SSD=90.0 cm,水下10.0 cm,5.0 cm×5.0 cm照射野,模体处方剂量6.0 Gy的条件下,CT图像传给计划系统制定放疗计划。然后进行照射并经实验室测量,计算得到DTLD与DTPS的相对偏差为3.7%,DFILM与DTPS的相对偏差为1.5%,最后用平板矩阵电离室和胶片验证了多叶光栅形成的10.0 cm×10.0 cm、5.0 cm×5.0cm小野二维（3.0 mm/3.0%）剂量通过率,结果分别为95.8%、96.2%和97.1%、97.3%。（4）针对三维剂量验证,利用15.0 cm×15.0 cm×15.0 cm聚四氟乙烯模拟PTV和OAR构件的模体进行验证。选择层厚小于3.0 mm的头部条件经CT扫描,在6MV X射线,SSD=90.0 cm,水下10.0 cm,PTV处方剂量4.0 Gy的条件下,CT图像传给计划系统制定放疗计划并将整个计划DICOM文件导出。计划系统勾画出PTVITLD、PTVSTLD、OARITLD、OARSTLD、PTV和OAR的区域及轮廓,并计算上述6个结构剂量DTPS。然后将导出的计划用平板矩阵电离室进行（3.0 mm/3.0%）通过率验证,最后将计划移植到加速器并照射,经测量得到剂量DTLD和剂量DFILM,并利用建模软件进行三维建模,得到了DVH曲线和剂量DDVH。最后计算出,DDVH、DTPS、DTLD及DFILM四者的相对偏差。
徐恩慧[5]（2018）在《基于电子射野影像系统对医用加速器质量控制检验的分析》文中研究指明目的分析电子电子射野影像系统对医用加速器质量控制检验效果。方法电子射野影像系统对医用加速器质量控制检验的方法包括摆放误差校正方法、电子射野影像系统在患者剂量验证方面的临床功能、防碰撞连锁、影像质量检测、几何精度。结果探测器会沿着三个不同的方向移动,通过对最大范围进行测量可知,为115 mm。影像质量检查结果显示,影像上会显示出圆孔位置,图像质量较高,用作病情诊断。电子射野影像系统的检测内容包括常规剂量测量、对称性测量的应用,多叶准直器叶片到位精度检验等。电子射野影像系统的可见影响因素较少,系统检测速度快,在监测中展现出了较好的优势。结论电子射野影像系统对医用加速器剂量特性的质量评价体系做好及时的调整及校准具有必要性,有助于提升监视数据的精度,提升放疗疗效,应在医用加速器质量控制检验中大力使用。
柯王林[6]（2018）在《基于Monte Carlo的放射治疗剂量分布算法研究》文中提出随着全世界癌症发病率和死亡率的不断上升,预计在可见的未来癌症将超越心脑血管疾病,成为威胁人类健康的头号杀手。放射治疗是癌症的三大治疗手段之一,具有很高的临床使用率。而当前放射治疗的剂量精度又在很大程度上限制了其临床治愈率和愈后生活质量。因此在放射治疗过程中重建病人靶区的空间剂量分布从而及时验证和改进放疗计划,对放射治疗精度和效果的提高具有重要意义。目前,传统的Monte Carlo法由于其算法运行速度太慢使其暂时失去了临床实用性,但不可否认它是目前公认的精度最高的放疗剂量计算方法。本文经过广泛和系统的文献调研,围绕调强放射治疗的核心问题,以Monte Carlo法作为算法基础和验证标准对三维剂量重建与验证的相关关键性算法或技术进行针对性的研究,基本完成了调强放射治疗中核心算法的实现工作。文章分别从三维剂量计算和放射治疗误差检测的目标出发,提出相应的解决算法,并完成实验验证。其中在三维剂量重建方面,对实验室的研究特长——CT重建技术的有关算法进行扩展和改进,形成射线反演剂量重建算法,完成从电子射野影像装置（EPID）的数据采集到剂量反演重建的整个算法流程,获得较好的剂量计算效果;在放疗摆位和靶区误差检测方面提出了降维配准的算法,解决了千伏级（KV）CT投影图像与低对比度兆伏级（MV）CT投影图像配准效果差的难点。最后通过MATLAB程序的模拟,验证了算法的有效性和可行性,为调强放射治疗的临床应用提供了一定的算法支持。
董蒙蒙[7]（2017）在《基于神经网络的非晶硅EPID剂量标定方法研究》文中研究表明随着物理学与生物科学理论的不断完善以及放射治疗技术的快速发展,放射治疗已经成为目前治疗肿瘤的主要手段之一。为了提高治疗效果,降低射线对人体的副作用,在对病人实施放射治疗时,需要精准地控制照射野的剂量分布,同时尽可能降低甚至避免放射线对靶区附近健康组织和器官的伤害。由于调强放射治疗方式的射野复杂度和剂量率比其他放射治疗方式的射野复杂度和剂量率高,治疗实施的各个环节均有可能产生误差,因此需要对调强放射治疗计划进行剂量验证。基于a-Si EPID的剂量验证是目前具有良好发展前途的剂量验证技术之一。本论文的工作就是应用计算机技术,研究a-Si EPID子野的剂量响应特性,探讨a-Si EPID灰度影像剂量标定的方法,为剂量验证等后续工作提供技术支撑。本论文首先采集了数字医用直线加速器在不同输出剂量情况下a-Si EPID装置的灰度影像,并同时采用三维水箱采集了照射野输出剂量的空间分布数据。由于a-Si EPID灰度影像的空间分辨率远高于采集到的剂量数据的分辨率,为了获得充足的数据,需要对采集的文本格式的低分辨率剂量分布数据进行数据结构转换和数据补充。数据采集过程中,往往有很多因素会影响数据采集的精确度,而神经网络具有较强的自学习能力、处理不精确信息的能力、较强的抗干扰和抗噪声能力,本文采用神经网络来处理放射治疗学的数据。在研究分析各种插值、拟合算法特点的基础上,根据照射野剂量分布的特点,采用三次样条插值法对剂量平稳区域进行插值,采用基于遗传算法的广义回归神经网络模型对剂量分布复杂的区域进行拟合,最终形成2048×2048的二维矩阵,并采用BP神经网络模型研究非晶硅EPID子野的剂量响应特性。对1-12MU影像按射线剂量的大小顺序进行融合,鉴于非晶硅EPID子野剂量响应特性的分散性和1-12MU融合影像的所具有的空间特征,设计并建立空间线性神经网络模型,使用验证样本评价该模型,表明采用该模型来实现剂量标定的可行性。
庄永东,王彬,朱金汉,刘伯基,刘小伟,陈立新[8]（2017）在《医用直线加速器机载影像系统QC图像定量评估方法研究》文中指出目的实现医用直线加速器机载影像系统QC图像质量的定量分析。方法使用医科达iViewGT和XVI影像系统以及瓦里安aS1000和OBI影像系统,分别进行EPID的MV平片和CBCT的KV平片及三维影像质量检测。所用体模为Las Vegas、TOR18FG、Catphan504。通过对采集图像分析得到MV平片、KV平片及三维影像各个图像指标的定量结果。结果给出了iViewGT和aS1000两种EPID对比度分辨率,并用定量值表示;给出了XVI、OBI系统KV影像验证片对比度分辨率定量结果,以及用以表征空间分辨率的MTF曲线。对XVI、OBI系统三维影像下噪声、均匀性、CT值一致性、对比度分辨率进行了定量分析,给出了用以表征空间分辨率的MTF曲线。结论给出了一套完整的基于常用模体定量检测EPID和CBCT图像质量方法,为建立IGRT下规范图像质量QC制度提供了非常好的参考价值。
任强[9]（2015）在《剂量引导放射治疗中三维剂量重建方法研究》文中认为剂量引导放射治疗是通过在分次治疗间或分次治疗中监测肿瘤和周围正常组织实际接受剂量偏差,及时修正放疗计划,从而保证治疗剂量与计划剂量精确吻合的前沿性放疗技术。三维剂量重建方法是剂量引导放疗实现的基础和关键,而目前三维剂量重建方法存在计算速度慢、精度低难以满足临床要求等问题,导致剂量引导放疗难以在临床得到推广应用。本文对剂量引导放疗中三维剂量重建方法进行了深入研究,以解决上述问题并达到提高剂量引导放疗临床实用性的目的。根据广泛调研,本文首先对基于非晶硅电子射野影像装置（EPID）的射野剂量刻度方法进行了系统性研究。在充分研究非晶硅EPID剂量响应特性的基础上发展了基于修正因子库的快速剂量刻度方法,修正了伪影效应、射野大小、模体厚度和离轴位置对非晶硅EPID剂量刻度的影响。通过多种临床照射野测试,结果表明该方法可以在毫秒时间内实现EPID影像到射野剂量的精确转换,剂量刻度平均误差在1.5%以内,为三维剂量重建方法的实现提供必要的基础。其次,在课题组原有剂量反演模型的基础上,发展了基于蒙特卡罗有限笔形束剂量计算引擎（MCFSPB）和迭代算法相结合的快速三维剂量重建方法,并对快速迭代算法涉及到的关键步骤进行了详细研究。通过规则野和两例临床调强病例进行测试,结果表明在保证原有剂量反演模型精度的前提下将强度反演时间缩短到3-4s,提速约50倍,极大提高了该三维剂量重建方法的临床实用性。最后,为解决现有三维剂量重建方法对剂量计算引擎和射野剂量刻度方法精确性的依赖,提高三维剂量重建方法在非均匀模体（如人体）中的精度和稳定性,探索发展了基于射野灰度影像的直接反投影三维剂量重建方法。该方法根据原射线强度遵从指数衰减定律的特性,通过射线反投影方法由EPID测量面原射线强度分布反推射线入射模体前的强度分布。其中,在原射线提取和反投影计算过程中所用散射核和衰减系数考虑了不同模体厚度和离轴位置的散射和能谱变化效应的影响,均经过大量的实验测量拟合计算得到。采用均匀模体、辐射仿真人体模型和临床调强病例对直接反投影三维剂量重建方法正确性和临床实用性进行了测试,结果表明该方法在精度和稳定性两方面均优于迭代剂量重建法,为实现剂量引导放疗的临床应用提供了技术支持。
王法宁[10]（2015）在《三维锥形束CT和二维Exactrac影像引导放疗系统的研究》文中研究指明影像引导放疗（IGRT）为精确放疗的先决条件,正在逐渐被越来越多的医院采用,在不远的将来会成为一种重要的放射治疗辅助模式。本文主要介绍了现今放疗界一些主流的影像引导放疗设备和他们未来的发展。Novalis TX系统是由美国瓦里安公司（Varian）和德国博医来公司（Brainlab AG）合作生产的一款先进医用加速器,包括了多种形式的影像引导放疗（IGRT）设备:机载影像仪（OBI,On-Board Imager）,,Exactrac系统,以及电子射野影像验证系统（EPID）。这三种影像引导设备各自具备不同的成像原理,性能不同。笔者在本文重点专注在Novalis TX医用加速器上的三维锥形束（CBCT）影像引导系统,和二维（Exactrac）影像引导系统。研究了他们的机器性能,成像原理。最后通过模体实验,具体对比了这两种影像引导设备针对人体不同部位上的定位精度,并通过分析实验结果。然后,又选择了8位头部肿瘤病人进行了临床研究。发现两种影像引导设备最后得出的摆位误差结果相近,但是在人体不同部位上,又略有差别。具体表现在头部肿瘤时,Exactrac系统精度稍高,而对体部和盆腔病人进行摆位时,锥形束CT影像引导设备能够提供的图像质量较高,摆位较为精确。
二、医用加速器射野影像系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、医用加速器射野影像系统（论文提纲范文）
（1）强放射治疗三维剂量独立验算和测量验证的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 放射治疗计划剂量验证的发展现状 |
| 1.3 治疗计划三维剂量验证的现状 |
| 1.3.1 Delta4 |
| 1.3.2 COMPASS |
| 1.3.3 Arc CHECK |
| 1.3.4 电子射野影像装置(EPID) |
| 1.3.5 其他三维剂量验证方法 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 患者选取和计划设计及评估 |
| 2.1 患者相关资料 |
| 2.2 靶区及危及器官勾画 |
| 2.2.1 鼻咽癌靶区及危及器官勾画 |
| 2.2.2 肺癌靶区及危及器官勾画 |
| 2.3 放疗计划设计与评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 治疗计划的独立三维剂量验算 |
| 3.1 EDose独立三维剂量验证 |
| 3.1.1 鼻咽癌计划验证 |
| 3.1.2 肺癌计划验证 |
| 3.2 COMPASS独立三维剂量验证 |
| 3.2.1 鼻咽癌计划验证 |
| 3.2.2 肺癌计划验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于电子射野影像系统(EPID)的三维剂量验算 |
| 4.1 EDose剂量验证系统介绍 |
| 4.2 EDose系统物理建模 |
| 4.2.1 射野离轴曲线Profile比较 |
| 4.2.2 百分深度剂量(PDD)比较 |
| 4.2.3 射野输出因子OUF比较 |
| 4.3 EDose计划测量及验证结果 |
| 4.3.1 测试计划结果 |
| 4.3.2 鼻咽癌计划验证结果 |
| 4.3.3 肺癌计划验证结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于电离室矩阵Matri XX的三维剂量验算 |
| 5.1 COMPASS剂量验证系统介绍 |
| 5.2 COMPASS系统物理建模 |
| 5.2.1 射野离轴曲线Profile比较 |
| 5.2.2 百分深度剂量(PDD)比较 |
| 5.2.3 射野输出因子OUF比较 |
| 5.3 COMPASS计划测量及验证结果 |
| 5.3.1 测试计划结果 |
| 5.3.2 鼻咽癌计划验证结果 |
| 5.3.3 肺癌计划验证结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 结果讨论与结论 |
| 6.1.1 结果讨论 |
| 6.1.2 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（3）国产首台医用加速器图像引导系统（EPID）的质量保证与质量控制（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 主要材料与设备 |
| 1.2 检测方法 |
| 1.2.1 安全碰撞连锁 |
| 1.2.2 系统运动 |
| 1.2.3 几何精度 |
| 1.2.4 配准精度 |
| 1.2.5 成像图像质量 |
| 2 结果 |
| 2.1 安全碰撞连锁 |
| 2.2 系统运动 |
| 2.3 几何精度 |
| 2.4 配准精度(手动配准) |
| 2.5 成像图像质量 |
| 3 结论 |
（4）6MV医用加速器X射线调强放疗验证研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 质量保证与质量控制 |
| 1.4.2 一维剂量验证及小野剂量输出因子测量 |
| 1.4.3 二维剂量验证 |
| 1.4.4 三维剂量验证 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第2章 医用电子直线加速器调强放疗系统 |
| 2.1 放射治疗 |
| 2.1.1 放射治疗简介 |
| 2.1.2 放疗的主要形式 |
| 2.1.3 放射治疗的流程 |
| 2.2 医用电子直线加速器 |
| 2.2.1 结构与功能 |
| 2.2.2 行波加速原理 |
| 2.2.3 多叶光栅准直器(MLC) |
| 2.3 放射治疗计划系统(TPS) |
| 2.3.1 基本原理 |
| 2.3.2 三维显示(3D) |
| 2.3.3 剂量体积直方图(DVH) |
| 2.4 调强放射治疗(IMRT) |
| 2.4.1 三维适形放射治疗 |
| 2.4.2 调强适形放射治疗 |
| 2.4.3 正逆调强放疗计划 |
| 2.4.4 剂量强度调节原理 |
| 第3章 医用加速器的质量保证与质量控制 |
| 3.1 机械定位系统 |
| 3.2 剂量监测系统 |
| 3.2.1 测量仪器 |
| 3.2.2 CF因子关键参数测量及曲线拟合 |
| 3.2.3 剂量监测系统稳定性 |
| 3.3 辐射野系统 |
| 3.3.1 测量条件 |
| 3.3.2 平板矩阵电离室 |
| 3.3.3 PTW水箱 |
| 第4章 验证方法及结果 |
| 4.1 一维验证及小野输出因子测量 |
| 4.1.1 一维验证 |
| 4.1.2 小野输出因子 |
| 4.2 二维验证 |
| 4.2.1 TLD测量调强放疗多叶光栅野吸收剂量 |
| 4.2.2 胶片测量调强放疗多叶光栅野吸收剂量 |
| 4.2.3 胶片测量调强放疗二维剂量分布验证 |
| 4.3 三维验证 |
| 4.3.1 仿真模体及CT扫描 |
| 4.3.2 放射治疗计划的制定 |
| 4.3.3 放射治疗计划QA及实施 |
| 4.3.4 DICOM文件的分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 附录A 中英文缩略 |
| 附录B 三维验证中各结构剂量体积直方图(DVH)曲线 |
（5）基于电子射野影像系统对医用加速器质量控制检验的分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 方法 |
| 1.1 摆放误差校正方法。 |
| 1.2 电子射野影像系统在患者剂量验证方面的临床功能。 |
| 1.3防碰撞连锁。 |
| 1.4 影像质量检测。 |
| 1.5 几何精度。 |
| 2 结果 |
| 2.1 探测器的运动范围。 |
| 2.2 影像质量检查。 |
| 2.3 影像几何精度。 |
| 2.4 到位情况监测。 |
| 3 讨论 |
（6）基于Monte Carlo的放射治疗剂量分布算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.1.1 放射治疗的基本概念 |
| 1.1.2 放射治疗的地位和研究意义 |
| 1.2 放射治疗的历史与现状 |
| 1.2.1 放射治疗的历史 |
| 1.2.2 放射治疗的现状 |
| 1.3 放射治疗的流程 |
| 1.4 本文的主要工作及结构安排 |
| 第2章 放射治疗的物理和医学原理 |
| 2.1 X射线治疗癌症的物理原理 |
| 2.1.1 医用X射线的产生 |
| 2.1.2 X射线的能量 |
| 2.1.3 X射线与物质的相互作用 |
| 2.2 X射线治疗癌症的医学原理 |
| 2.2.1 放射剂量指标 |
| 2.2.2 生物效应的时间标尺 |
| 2.2.3 X射线治癌的机理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 相关理论与算法 |
| 3.1 EPID |
| 3.1.1 EPID工作原理 |
| 3.1.2 EPID在剂量验证中的应用 |
| 3.2 蒙特卡罗法(Monte Carlo) |
| 3.2.1 蒙特卡罗法的历史发展 |
| 3.2.2 蒙特卡罗方法的应用发展 |
| 3.2.3 蒙特卡罗方法的基本思想 |
| 3.2.4 拟蒙特卡罗算法 |
| 3.2.5 粒子输运的蒙特卡罗模拟方法 |
| 3.2.6 常用计算工具 |
| 3.3 反投影重建算法 |
| 3.3.1 投影的原理 |
| 3.3.2 反投影重建 |
| 3.4 医学图像配准 |
| 3.4.1 图像配准的定义 |
| 3.4.2 医学图像在放疗中的应用和发展 |
| 3.4.3 图像配准技术的应用范围 |
| 3.4.4 图像配准在放疗中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 射线反演在三维剂量重建中的应用 |
| 4.1 射线反演重建过程 |
| 4.1.1 提取出射原射线 |
| 4.1.2 灰度-强度转化 |
| 4.1.3 射线反演 |
| 4.1.4 剂量计算 |
| 4.1.5 实验模拟 |
| 4.1.5.1 创建实验模体 |
| 4.1.5.2 EPID投影数据的模拟 |
| 4.1.5.3 射线反演结果 |
| 4.1.5.4 三维剂量重建 |
| 4.1.6 结果分析与总结 |
| 4.2 散射核的测量与计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 摆位验证中配准与剂量验证 |
| 5.1 医学图像配准的理论介绍 |
| 5.1.1 医学图像配准数理概念 |
| 5.1.2 医学图像配准的基本框架 |
| 5.2 算法介绍 |
| 5.2.1 相似性测度的选取 |
| 5.2.2 互信息的原理 |
| 5.2.3 图像的概率分布 |
| 5.2.4 互信息的计算与配准 |
| 5.2.5 搜索策略 |
| 5.2.6 剂量计算与验证 |
| 5.3 实验模拟 |
| 5.3.1 实验模体 |
| 5.3.2 配准对象模拟 |
| 5.3.3 图像配准 |
| 5.3.4 剂量计算 |
| 5.3.5 分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 内容总结 |
| 6.2 创新点总结 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（7）基于神经网络的非晶硅EPID剂量标定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 放射治疗简介 |
| 1.1.1 放射治疗的意义 |
| 1.1.2 放射治疗技术的发展历史 |
| 1.2 电子射野影像系统 |
| 1.2.1 电子射野影像系统分类 |
| 1.2.2 电子射野影像系统的应用 |
| 1.2.3 EPID剂量验证的研究现状及进展 |
| 1.3 采用神经网络的原因及创新点 |
| 1.4 论文主要研究意义 |
| 1.5 论文主要内容与架构 |
| 2 非晶硅EPID影像和剂量数据采集 |
| 2.1 数据采集装置与采集方法 |
| 2.2 数据分析 |
| 2.2.1 影像数据分析 |
| 2.2.2 剂量数据结构分析 |
| 2.3 小结 |
| 3 数据预处理 |
| 3.1 数据插值 |
| 3.1.1 常用插值方法介绍 |
| 3.1.2 数据处理 |
| 3.2 数据拟合 |
| 3.2.1 广义回归神经网络基本理论 |
| 3.2.2 遗传算法基本理论 |
| 3.2.3 基于遗传算法的广义回归神经网络模型的建立 |
| 3.3 小结 |
| 4 非晶硅EPID剂量标定 |
| 4.1 非晶硅EPID子野剂量响应特性分析 |
| 4.1.1 BP神经网络基本理论 |
| 4.1.2 模型的建立与结果分析 |
| 4.2 剂量标定 |
| 4.2.1 多幅影像融合特征 |
| 4.2.2 空间线性神经网络模型 |
| 4.2.3 拟合结果 |
| 4.3 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间发表论文 |
（9）剂量引导放射治疗中三维剂量重建方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 放射治疗的发展历史 |
| 1.1.1 放射治疗的意义 |
| 1.1.2 放射治疗的历史 |
| 1.1.3 放射治疗技术发展及分类 |
| 1.2 剂量引导放射治疗 |
| 1.2.1 剂量引导放疗发展意义 |
| 1.2.2 剂量引导放疗国内外研究现状 |
| 1.2.3 剂量引导放疗关键技术 |
| 1.2.4 剂量引导放疗中三维剂量重建方法研究进展 |
| 1.3 精准放射治疗系统ARTS |
| 1.4 论文研究目标和意义 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 论文主要内容和结构 |
| 第二章 相关基础理论与方法 |
| 2.1 非晶硅电子射野影像装置(EPID) |
| 2.1.1 非晶硅EPID工作原理 |
| 2.1.2 非晶硅EPID实现剂量验证的解决方法 |
| 2.2 蒙特卡罗有限笔形束剂量计算方法(MCFSPB) |
| 2.3 迭代算法数理基础 |
| 2.4 反投影算法数理基础 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于非晶硅EPID的射野剂量刻度方法研究 |
| 3.1 非晶硅EPID剂量学响应特性研究 |
| 3.1.1 非晶硅平板探测器与影像采集 |
| 3.1.2 非晶硅EPID剂量学响应特性实验研究 |
| 3.1.3 结果与分析 |
| 3.2 基于非晶硅EPID的射野透射剂量刻度方法 |
| 3.2.1 非晶硅EPID影像-剂量刻度模型的建立 |
| 3.2.2 非晶硅EPID影像-剂量刻度模型参数的确定 |
| 3.2.3 模型参数计算结果 |
| 3.3 正确性测试和分析 |
| 3.3.1 规则野测试 |
| 3.3.2 非规则野测试 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于MCFSPB的快速迭代三维剂量重建方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于MCFSPB的快速迭代三维剂量重建方法 |
| 4.2.1 三维剂量重建模型的建立 |
| 4.2.2 快速迭代求解策略 |
| 4.2.3 算法实现流程 |
| 4.3 测试与结果分析 |
| 4.3.1 正确性测试 |
| 4.3.2 临床例题测试 |
| 4.3.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 直接反投影三维剂量重建方法研究 |
| 5.1 基于射野灰度影像的直接反投影三维剂量重建方法 |
| 5.1.1 直接反投影三维剂量重建模型 |
| 5.1.2 EPID平面原射线响应值计算与反投影 |
| 5.1.3 源强度分布的刻度与转换 |
| 5.1.4 算法实现流程 |
| 5.2 散射核的实验测量与计算 |
| 5.2.1 散射核计算原理 |
| 5.2.2 散射线与原射线比值(SPR)实验测量与计算 |
| 5.2.3 散射核计算与结果 |
| 5.3 衰减系数实验测量与计算 |
| 5.3.1 衰减系数计算原理 |
| 5.3.2 衰减系数实验测量与计算 |
| 5.4 测试与结果分析 |
| 5.4.1 正确性测试 |
| 5.4.2 临床例题测试 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 论文内容总结 |
| 6.1.2 论文主要创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 在读期间申请专利 |
| 在读期间参与项目 |
（10）三维锥形束CT和二维Exactrac影像引导放疗系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 引言 |
| 第2章 影像引导放疗技术的发展 |
| 2.1 影像引导放疗技术的历史回顾 |
| 2.2 临床常见影像引导 (IGRT)设备简单介绍 |
| 2.2.1 电子射野影像验证系统 (EPID) |
| 2.2.2 锥形束 (Cone Beam-CT)千伏级和兆伏 (MV)级CT影像 |
| 2.2.3 扇形束MV级CT (Fan-Beam MVCT) |
| 2.2.4 2D KV级正交图像 (Stereoscopic imaging) |
| 2.2.5 超声波设备 |
| 2.3 各种影像引导 (IGRT)设备的比较 |
| 2.4 影像引导 (IGRT)设备的未来 |
| 第3章 Novalis Tx系统介绍及其IGRT设备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Brainlab-Exactrac影像引导系统的研究 |
| 3.2.1 Brainlab-Exactrac系统包括的部件 |
| 3.2.2 Brainlab-Exactrac系统的工作流程 |
| 3.2.3 Brainlab-Exactrac系统的工作原理和图像配准算法 |
| 3.3 锥形束CT（ CBCT）的研究 |
| 3.2.1 OBI-CBCT工作组件 |
| 3.2.2 Varian-OBI-CBCT工作原理 |
| 3.2.3 Varian-OBI-CBCT的工作流程 |
| 3.2.4 OBI系统的校准 |
| 3.2.5 OBI软件的图像配准方法和算法 |
| 第4章 Exactrac和OBI影像引导系统的模体试验 |
| 4.1 模体实验的思路和设计 |
| 4.2 实验前的准备工作 |
| 4.3 模体实验的步骤 |
| 4.4 模体实验结果 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 第5章 Exactrac和OBI影像引导系统的头部病人研究 |
| 5.1 实际病人研究的目的和需要 |
| 5.2 病人的选择 |
| 5.3 治疗流程及数据采集方式 |
| 5.4 病人摆位和数据结果分析 |
| 第6章 讨论与展望 |
| 6.1 讨论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、医用加速器射野影像系统（论文参考文献）
- [1]强放射治疗三维剂量独立验算和测量验证的应用研究[D]. 叶芝甫. 南华大学, 2021
- [2]湖北省7台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究[J]. 孙刚涛,周文珊,叶松,薛娴,罗素明. 中华放射医学与防护杂志, 2020(02)
- [3]国产首台医用加速器图像引导系统（EPID）的质量保证与质量控制[J]. 程长海,闫清华,郭洪涛,李定杰,宋迎新. 中国医疗设备, 2019(10)
- [4]6MV医用加速器X射线调强放疗验证研究[D]. 马桥. 成都理工大学, 2018(01)
- [5]基于电子射野影像系统对医用加速器质量控制检验的分析[J]. 徐恩慧. 世界最新医学信息文摘, 2018(30)
- [6]基于Monte Carlo的放射治疗剂量分布算法研究[D]. 柯王林. 北京理工大学, 2018(07)
- [7]基于神经网络的非晶硅EPID剂量标定方法研究[D]. 董蒙蒙. 河南工业大学, 2017(02)
- [8]医用直线加速器机载影像系统QC图像定量评估方法研究[J]. 庄永东,王彬,朱金汉,刘伯基,刘小伟,陈立新. 中华放射肿瘤学杂志, 2017(04)
- [9]剂量引导放射治疗中三维剂量重建方法研究[D]. 任强. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [10]三维锥形束CT和二维Exactrac影像引导放疗系统的研究[D]. 王法宁. 清华大学, 2015(08)