發(fā)布時(shí)間：2020-11-16 10:34

　　 隨著放射治療技術(shù)的發(fā)展,放射治療已經(jīng)進(jìn)入精確放療時(shí)代。以IMRT治療技術(shù)為代表的現(xiàn)代放療技術(shù)由于技術(shù)比較復(fù)雜并且劑量梯度大,對(duì)放療計(jì)劃的劑量驗(yàn)證提出了更高的要求。目前臨床較常用的劑量驗(yàn)證方式主要是通過(guò)點(diǎn)劑量?jī)x或者二維劑量?jī)x矩陣對(duì)特定點(diǎn)、或者特定面測(cè)量之后進(jìn)行驗(yàn)證,由于驗(yàn)證的對(duì)象往往是特定模體,而不是患者本身,驗(yàn)證結(jié)果不夠直觀且劑量評(píng)價(jià)方式受到了很大的限制。本課題使用蒙特卡羅方法結(jié)合患者的CT解剖結(jié)構(gòu)圖像,完成了對(duì)患者體內(nèi)的劑量分布進(jìn)行驗(yàn)證的軟件。本文對(duì)軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)組件選型、功能組成及構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論,最后對(duì)軟件系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。首先對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)組件選型進(jìn)行了介紹,包括使用QT來(lái)進(jìn)行用戶界面繪制,使用VTK實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的顯示及其他基本操作,使用DCMTK對(duì)計(jì)劃系統(tǒng)導(dǎo)出的DICOM文件以及患者CT圖像文件進(jìn)行解析,這些都是開(kāi)源且對(duì)開(kāi)源協(xié)議對(duì)商業(yè)使用友好的第三方開(kāi)發(fā)庫(kù)。本文對(duì)放療領(lǐng)域廣泛使用的DICOM標(biāo)準(zhǔn)及DICOM RT擴(kuò)展進(jìn)行了介紹,并且對(duì)DICOM文件格式進(jìn)行了分析。接下來(lái)本文說(shuō)明了系統(tǒng)的功能組成和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,軟件通過(guò)解析患者相關(guān)數(shù)據(jù)并結(jié)合加速器機(jī)械信息以及劑量學(xué)信息生成供蒙特卡羅算法使用的參數(shù)文件,調(diào)用算法計(jì)算生成患者體內(nèi)三維劑量分布,最后對(duì)生成的計(jì)算劑量分布與計(jì)劃劑量分布進(jìn)行比較。提供的比較手段包括患者體內(nèi)三維劑量分布直觀地顯示、等劑量曲線對(duì)比、DVH曲線對(duì)比以及Gamma分析。之后,本文就系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中使用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了說(shuō)明,包括使用匿名管道技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶界面主進(jìn)程與算法邏輯子進(jìn)程的實(shí)時(shí)交互、三維劑量分布在患者CT層上的偽彩顯示、等劑量曲線的提取以及顯示、DVH計(jì)算算法以及Gamma分析方法算法。最后本文總結(jié)了軟件項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中與項(xiàng)目管理相關(guān)的經(jīng)驗(yàn),主要是敏捷開(kāi)發(fā)方法在軟件項(xiàng)目過(guò)程中的應(yīng)用,這為以后敏捷開(kāi)發(fā)方法的有效實(shí)踐積累了經(jīng)驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類(lèi)】：R730.55
【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第1章 引言
    1.1 蒙特卡羅與放療劑量驗(yàn)證
        1.1.1 蒙特卡羅方法簡(jiǎn)述
        1.1.2 放射劑量驗(yàn)證技術(shù)簡(jiǎn)述
        1.1.3 蒙特卡羅劑量計(jì)算與放射劑量驗(yàn)證
    1.2 本課題的意義
    1.3 完成本課題需要的主要工作
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 相關(guān)第三方開(kāi)發(fā)庫(kù)介紹
    2.1 QT簡(jiǎn)述
        2.1.1 跨平臺(tái)特性
        2.1.2 豐富的UI組件
        2.1.3 信號(hào) /槽機(jī)制
    2.2 VTK簡(jiǎn)述
        2.2.1 VTK核心模型介紹
        2.2.2 VTK對(duì)QT的支持
    2.3 DICOM文件與DCMTK簡(jiǎn)述
        2.3.1 DICOM文件說(shuō)明
        2.3.2 DICOM RT對(duì)象說(shuō)明
        2.3.3 DCMTK開(kāi)發(fā)庫(kù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 軟件系統(tǒng)組成
    3.2 軟件詳細(xì)需求說(shuō)明
        3.2.1 功能性需求
        3.2.2 非功能性需求
    3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 軟件處理流程
        3.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 界面布局設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究
    4.1 匿名管道實(shí)現(xiàn)子進(jìn)程輸入輸出重定向
    4.2 三維劑量分布顯示
    4.3 等劑量曲線顯示
    4.4 DVH計(jì)算算法
        4.4.1 DVH計(jì)算算法描述
        4.4.2 體素與ROI Contour關(guān)系判斷
    4.5 Gamma分析算法
    4.6 系統(tǒng)運(yùn)行與驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
第5章 軟件研發(fā)項(xiàng)目管理
    5.1 本章引論
    5.2 研發(fā)人員構(gòu)成
    5.3 軟件研發(fā)過(guò)程管理
        5.3.1 CMM/CMMI簡(jiǎn)述
        5.3.2 敏捷開(kāi)發(fā)方法
        5.3.3 敏捷方法在本課題項(xiàng)目管理中的應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 需要進(jìn)一步展開(kāi)的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

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本文編號(hào)：2886060