【摘要】：在癌癥日趨嚴重的今天,使用醫(yī)用加速器進行放射性治療已成為治愈腫瘤的關鍵技術,而醫(yī)用直線加速器的等中心位置的精度,直接影響治療計劃中確定的靶區(qū)和危及器官的位置�，F(xiàn)代醫(yī)用直線加速器是按照等中心原理設計,機架的旋轉(zhuǎn)軸和治療床的旋轉(zhuǎn)軸交于一點,此點即是醫(yī)用直線加速器的等中心。目前,在利用可被紅外定位系統(tǒng)識別的定位小球?qū)铀倨骱椭委煷策M行運動軌跡擬合時計算等中心時,是將治療床和機頭上的定位小球旋轉(zhuǎn)軌跡直接看成空間的球面上的點進行擬合,通過計算球心和圓形平面法向量的方式得出基準軸線。然而這種方法求得的空間圓形不是球殼的大圓,解算出球心坐標后,很可能與實際的圓平面相距甚遠而造成誤差。本文在此種方法上進行了改進,首先擬合出運動軌跡的平面,然后把球心限制在平面上進行球體的擬合,求得的球心就是空間圓的圓心坐標。本文還充分利用空間圓的幾何特性和數(shù)學定理,利用圓上弦的中垂面相交于圓心這一定理計算圓心的位置。為了驗證不同擬合算法對等中心的誤差影響,本文設計了一系列實驗,實驗表明,采用圓上弦的中垂面相交方法相較于其他算法更優(yōu),具有較高的精確度和實時性。由于醫(yī)院的加速器和治療床并不能旋轉(zhuǎn)360度,且有的治療房間的空間有限,紅外定位裝置和加速器之間的距離不足以讓紅外定位裝置監(jiān)控到加速器運動到每一個角度的位置,所以本文用三種擬合方法分別對不同角度下的采樣點進行了測量。發(fā)現(xiàn)了在旋轉(zhuǎn)角度小于一定角度之后,等中心的計算誤差已經(jīng)不能滿足精準放療的要求了。在針對短圓弧小角度的擬合問題中,本文又采用了高密集采樣的方法提高了短圓弧下等中心的精度,使得加速器在只旋轉(zhuǎn)20度的情況下就能夠使得擬合計算的精度滿足國家標準中精準放療所要求的小于1mm精度誤差。最后,通過本文提出的方法到醫(yī)院實際測量得到加速器的機械等中心,幫助放射科物理師進行加速器等中心的驗證和調(diào)整,提高了加速器機械的質(zhì)量控制水平,并且為放射治療質(zhì)量提供更有力地保障。
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH774

【參考文獻】

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本文編號：2736575