放射治療計(jì)劃中光子束劑量計(jì)算及可視化技術(shù)的研究.pdf

1、放射治療是目前惡性腫瘤治療的主要手段之一,放射治療計(jì)劃系統(tǒng)作為放射治療開展的重要一環(huán),特別是劑量計(jì)算及其可視化技術(shù),對(duì)精確放射治療的實(shí)現(xiàn)和新型放射治療技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。隨著相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展和放射治療技術(shù)的不斷革新,放射治療計(jì)劃系統(tǒng)已成為放射治療領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。本文深入研究了光子束劑量計(jì)算及其可視化以及與之密切相關(guān)的圖像分割技術(shù),并在Visual C++平臺(tái)上開發(fā)了一套光子束劑量計(jì)算與可視化軟件系統(tǒng),功能包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、D

2、ICOM圖像瀏覽、圖像分割與三維重建、劑量計(jì)算及可視化等部分。
　　 圖像分割是三維重建和劑量計(jì)算及可視化的基礎(chǔ),本文對(duì)Live Wire智能分割算法的思想和原理進(jìn)行了深入研究,對(duì)該算法中的代價(jià)函數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的算法可以更加有效地提取感興趣組織的邊界。
　　 劑量計(jì)算是放射治療計(jì)劃系統(tǒng)的核心,本文對(duì)放射治療計(jì)劃中的光子束劑量計(jì)算方法進(jìn)行了深入研究。主要研究了collapsed cone光子束卷積劑量計(jì)算

3、算法的原理與技術(shù),在Visual C++平臺(tái)上開發(fā)實(shí)現(xiàn)了collapsed cone光子束劑量計(jì)算的快速算法。為了驗(yàn)證該劑量計(jì)算方法的準(zhǔn)確性,本文使用EGSnrc/DOSXYZnrc蒙特卡羅程序,在相同條件下進(jìn)行模擬計(jì)算,并加以分析比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文研究開發(fā)的collapsed cone卷積劑量計(jì)算算法快速、準(zhǔn)確、有效。
　　 劑量可視化是劑量計(jì)算的重要評(píng)估手段之一,本文研究了以Marching Cubes算法為代表的三維