三維近距離放射治療計劃系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、近距離放射治療已有上百年的歷史了。近年來，由于計算機的應(yīng)用和新放射性核素的發(fā)現(xiàn)，它已成為治療腫瘤的非常重要的方法之一。三維近距離放射治療計劃系統(tǒng)作為近距離放療的一個工具已愈來愈被放射醫(yī)生所接受。它的出現(xiàn)使醫(yī)生從經(jīng)驗估計和手工計算中解放出來，提高了照射計劃的準(zhǔn)確和高效，同時也提供了一個計劃評估的手段，大大提高了近距離放療的治療效果。 我們根據(jù)近距離放射治療臨床的要求，研究并開發(fā)了基于CT/MRI的三維近距離放射治療計劃系統(tǒng)。區(qū)別于

2、外照射治療計劃系統(tǒng)，它為醫(yī)生提供了具有三維動態(tài)劑量分布顯示的交互式布源系統(tǒng)；其中包括獨特的模板庫支持、精確快速的劑量分布計算及實時顯示和完備的計劃評估預(yù)警系統(tǒng)等。此外，該系統(tǒng)還實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到配準(zhǔn)、分割、二維圖像處理、三維重建、計劃報告輸出等一系列功能，并提供了友好的圖形用戶接口(GUI)。 本系統(tǒng)在多個方面作了改進(jìn)和創(chuàng)新：改進(jìn)了主軸配準(zhǔn)算法，提出了先加窗求方差最小再主軸配準(zhǔn)的方法；提出并實現(xiàn)了粒子布置模板庫的管理和使用，提供

3、了基于模板的自動匹配粒子布置；建立了一個交互式很強的并同時顯示二維三維劑量分布的粒子布置子系統(tǒng)；實現(xiàn)了二維等劑量曲線的實時計算并顯示，三維等劑量曲面的偽彩顯示；提出了一個新的計劃評估指標(biāo)：加權(quán)吸收指數(shù)η，可以對劑量進(jìn)行控制和預(yù)警；最后構(gòu)造了粒子布置模型，提出了基于Hopfield模型的能量函數(shù)，實現(xiàn)了完全自動的粒子布置算法，速度和效果俱佳。 本系統(tǒng)已作為靜安中心醫(yī)院PACS系統(tǒng)的一部分通過了專家組的鑒定，鑒定專家對該系統(tǒng)作了充分