基于專家?guī)斓馁が斏渚�立體定向放療計(jì)劃優(yōu)化方法
發(fā)布時(shí)間：2017-08-25 03:12
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【摘要】：頭部伽瑪射線立體定向放療主要是用于治療幾種顱內(nèi)疾病。它是通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),利用鈷60作為放射源,聚焦伽瑪射線照射治療顱內(nèi)區(qū)域以治療疾病。病人通過(guò)可固定于顱骨上的金屬頭架定位,以實(shí)現(xiàn)伽瑪射線聚焦于病灶區(qū)的精確性。腫瘤病灶區(qū)將會(huì)受到致死劑量的伽瑪射線立體定向放療系統(tǒng)射線照射,而周圍所有腦組織將得不到致死劑量。根據(jù)病人病灶區(qū)的大小、形狀和位置,確定焦點(diǎn)的數(shù)量、焦點(diǎn)大小和權(quán)重等治療參數(shù),對(duì)病人進(jìn)行治療。傳統(tǒng)伽瑪射線立體定向放療治療計(jì)劃由專家手動(dòng)制定。制定計(jì)劃的時(shí)間和最終計(jì)劃質(zhì)量,最終取決于計(jì)劃制定者的能力和經(jīng)驗(yàn)。本文旨在用優(yōu)選的既往病例建立專家?guī)?通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),以實(shí)現(xiàn)伽瑪射線立體定向放療刀治療計(jì)劃自動(dòng)優(yōu)化。通過(guò)C++編程實(shí)現(xiàn)功能模塊,利用篩選后的194例病例數(shù)據(jù)建立專家?guī)臁２⑹褂?個(gè)新病例輸入,檢驗(yàn)自動(dòng)生成計(jì)劃質(zhì)量。用匹配指數(shù)MI評(píng)價(jià)病例間是否相似,用綜合考慮靶區(qū)欠量比率(UTR)、組織超量比率(OTR)的一致性指數(shù)(PCI)評(píng)價(jià)計(jì)劃質(zhì)量。輸入不同病種新病例進(jìn)行自動(dòng)查詢,查找到專家?guī)靸?nèi)相似計(jì)劃,若相似程度較好,能夠自動(dòng)生成UTR為90%左右,PCI為80%左右,臨床能夠接受的治療計(jì)劃,若是查詢到的匹配指數(shù)不理想,則計(jì)劃質(zhì)量會(huì)受到影響,UTR僅僅為80%左右,PCI為70%左右。使用筆記本電腦,測(cè)試病例的計(jì)劃生成時(shí)間在30分鐘以內(nèi)。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)劃的自動(dòng)優(yōu)化,隨著專家?guī)觳±龆?能適應(yīng)更多不同病例的計(jì)劃制定,并減少計(jì)劃制定時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：立體定向放療 治療計(jì)劃自動(dòng)優(yōu)化 專家?guī)?/strong>
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R730.55
【目錄】：
- 英文縮略詞8-9
- 中文摘要9-10
- Abstract10-12
- 前言12-13
- 第1章 背景介紹13-26
- 1.1 伽瑪射線立體定向放療介紹13-19
- 1.1.1 伽瑪射線定向放療治療技術(shù)的發(fā)展14-15
- 1.1.2 伽瑪射線定向放療治療技術(shù)系統(tǒng)介紹15-18
- 1.1.3 伽瑪射線立體定向放療的存在的問(wèn)題18-19
- 1.2 伽瑪射線治療計(jì)劃自動(dòng)優(yōu)化現(xiàn)有進(jìn)展19-23
- 1.2.1 面向整體整合的優(yōu)化方法19-20
- 1.2.2 模擬退火算法和遺傳算法20-21
- 1.2.3 混合整數(shù)優(yōu)化和非線性規(guī)劃優(yōu)化21
- 1.2.4 基于幾何特征優(yōu)化21-23
- 1.2.5 基于遮擋模式的優(yōu)化方法23
- 1.3 數(shù)據(jù)挖掘在放療技術(shù)中的應(yīng)用23-24
- 1.4 研究目的和意義24-26
- 第2章 材料與方法26-41
- 2.1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具介紹26-30
- 2.1.1 治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)介紹26-27
- 2.1.2 病例信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式介紹27-29
- 2.1.3 VTK工具包介紹29-30
- 2.2 算法設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)指標(biāo)30-35
- 2.2.1 平移旋轉(zhuǎn)配準(zhǔn)30-32
- 2.2.2 查詢匹配病例32-33
- 2.2.3 計(jì)劃參數(shù)的提取33-34
- 2.2.4 基于混合整數(shù)線性規(guī)劃實(shí)現(xiàn)計(jì)劃質(zhì)量進(jìn)一步優(yōu)化34
- 2.2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)34-35
- 2.3 程序?qū)崿F(xiàn)和功能介紹35-39
- 2.4 專家?guī)觳±暮Y選和建立39-41
- 第3章 結(jié)果41-53
- 3.1 轉(zhuǎn)移瘤自動(dòng)優(yōu)化結(jié)果41-46
- 3.2 聽(tīng)神經(jīng)瘤自動(dòng)優(yōu)化結(jié)果46-51
- 3.3 全組病例計(jì)劃優(yōu)化評(píng)價(jià)51-53
- 第4章 討論和總結(jié)53-54
- 參考文獻(xiàn)54-57
- 基金資助57-58
- 在校期間發(fā)表的文章及參加的學(xué)術(shù)會(huì)議58-59
- 文獻(xiàn)綜述59-68
- 參考文獻(xiàn)66-68
- 致謝68-69
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷69-70
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 劉愛(ài)東;黃彬;盧中武;;基于四元數(shù)的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)與插值方法研究[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2012年02期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 張?jiān)?戴建榮;;基于矢量場(chǎng)的γ射線立體定向放療計(jì)劃設(shè)計(jì)的自動(dòng)優(yōu)化的方式[A];2007第六屆全國(guó)放射腫瘤學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年
，本文編號(hào)：734712
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