本文關鍵詞：基于DMLC的實時腫瘤跟蹤門控放射治療技術研究

  更多相關文章： 腫瘤運動 運動補償 動態(tài)多葉準直器 實時跟蹤 門控治療

【摘要】：對于傳統(tǒng)的腫瘤放射治療技術而言,胸腹部腫瘤的運動會增加靶區(qū)漏照射的風險,致使腫瘤控制概率降低。為了提高運動腫瘤的控制率,在臨床靶體積之外需要增加一個較大的外放邊界,以避免腫瘤漏照射,但會導致腫瘤周圍正常組織和危及器官的受照體積和受照劑量明顯增加,正常組織并發(fā)癥概率增大。從全球范圍來看,新增病例最多的三種腫瘤和死亡概率最高的三種腫瘤都位于胸腹部,所以有必要進一步提高運動腫瘤的受照劑量精度,使其獲得與靜態(tài)腫瘤相當?shù)氖苷談┝糠植?同時對腫瘤周圍正常組織進行更有效的保護,盡可能減少其受照劑量。為了對腫瘤運動進行有效補償,對危及器官給予更有效保護,本文深入研究了基于動態(tài)多葉準直器(dynamic multi-leaf collimator,DMLC)的實時腫瘤跟蹤技術,提出以危及器官的重疊投影比(Overlapped Projection Ratio,OPR)作為射線出束的控制信號,由此形成一種新穎的實時跟蹤門控放療技術。在這種新的放療模式中,實時監(jiān)測腫瘤及其最臨近危及器官的三維運動,動態(tài)多葉準直器的開口形狀與射野視觀內(nèi)腫瘤的投影形狀保持一致并同步運動,使腫瘤與射野始終保持相對靜止,從而有效減小甚至消除因補償腫瘤運動而增加的外放邊界;治療過程中,在線計算OPR,僅當OPR小于預設閾值時才對腫瘤予以照射。為驗證所提方法的有效性和可靠性,本文首先利用腫瘤和危及器官的實際運動數(shù)據(jù),以及仿真的腫瘤和危及器官模型,詳細分析了二者空間位置關系對危及器官劑量分布以及對治療效率的影響;然后將所提出的放療方法應用于實際病例,進行了劑量計算與評價。在劑量計算過程中同時考慮了腫瘤運動、危及器官運動以及二者相對運動信息,計算結果能更準確地反映各組織器官的實際吸收劑量;最后基于射野視觀內(nèi)危及器官的OPR曲線,對放療計劃的射野方向優(yōu)化進行了研究。實驗結果表明,本文所提的方法可靠有效,在保證計劃靶體積受照劑量達到處方劑量的前提下,可以有效減小運動腫瘤放療的外放邊界,門控照射可以有效加強對危及器官的保護;經(jīng)過射野方向優(yōu)化的治療計劃具有更高的執(zhí)行效率,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)門控技術。
【關鍵詞】：腫瘤運動 運動補償 動態(tài)多葉準直器 實時跟蹤 門控治療
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R730.55
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 研究背景14-18
• 1.1.1 癌癥14
• 1.1.2 癌癥的治療方法14-15
• 1.1.3 放射治療技術15-16
• 1.1.4 放療中的腫瘤運動問題16-18
• 1.2 研究目的與意義18-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本文的章節(jié)安排20-21
• 第二章 腫瘤運動補償?shù)某Ｓ梅椒?/span>21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 屏氣技術21-22
• 2.3 主動呼吸控制22-23
• 2.4 腹部壓迫技術23-24
• 2.5 呼吸門控技術24-26
• 2.6 屏氣與呼吸門控26
• 2.7 動態(tài)腫瘤實時跟蹤26-27
• 2.8 射野自適應放療27
• 2.9 本章小結27-30
• 第三章DMLC實時跟蹤門控放療仿真30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 數(shù)據(jù)來源30-33
• 3.3 仿真模型33-35
• 3.4 仿真結果與分析35-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第四章DMLC實時跟蹤門控放療劑量計算與評估42-60
• 4.1 引言42
• 4.2 數(shù)據(jù)來源42-44
• 4.3 動態(tài)腫瘤實時跟蹤照射44-47
• 4.3.1 實驗設置44
• 4.3.2 實驗結果與分析44-47
• 4.4 動態(tài)腫瘤實時跟蹤門控照射47-59
• 4.4.1 實驗設置47-50
• 4.4.2 劑量計算過程、結果及分析評價50-59
• 4.5 本章小結59-60
• 第五章DMLC實時跟蹤門控放療射野方向優(yōu)化60-69
• 5.1 引言60
• 5.2 射野方向優(yōu)化方法60-62
• 5.3 射野方向優(yōu)化結果及討論62-68
• 5.4 本章小結68-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 6.1 總結69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻71-77
• 致謝77-78
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳萬青;張思維;鄭榮壽;雷正龍;李光琳;鄒小農(nóng);趙平;;中國腫瘤登記地區(qū)2007年腫瘤發(fā)病和死亡分析[J];中國腫瘤;2011年03期

2 張思維;雷正龍;李光琳;鄒小農(nóng);趙平;陳萬青;;中國腫瘤登記地區(qū)2006年腫瘤發(fā)病和死亡資料分析[J];中國腫瘤;2010年06期

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本文編號：680532