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螺旋断层加速器MVCT影像质量分析及剂量重算的研究

作　者: 戴相昆
导　师: 王石；王运来
学　校: 清华大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 螺旋断层加速器 兆伏级扇形束CT 影像质量 质量保证 剂量重建
分类号: R730.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


影像引导放射治疗是肿瘤放射治疗的新技术,目前在国内已经得到了广泛的应用。获取患者治疗前的影像资料是实现影像引导下放射治疗的基本条件。螺旋断层加速器机载的MVCT是一种新型的影像引导设备,采用3.5MV扇形束获取CT图像。MVCT系统可用于患者照射前、照射中的位置验证,也可以用于监测整个疗程中肿瘤及周边正常器官形状位置等的变化。作为一种新型的影像引导设备,影像质量及成像剂量等是影像引导设备的重要技术指标,并对临床应用产生一定的影响,建立合理的QA程序对设备的稳定和安全运行非常重要。本研究利用CatPhan 600模体测量螺旋断层加速器MVCT的影像质量并对影响影像质量的因素进行分析,根据实际临床资料对MVCT图像进行剂量重算的可行性和准确性进行研究。结果表明MVCT影像CT值成线性分布,但是和参考CT值有一定的差别,均匀性为1.5%,空间分辨率为4Lp/cm,低对比度分辨率比诊断CT和锥形束CT差,几何准确性较好,图像无明显形变发生。MVCT成像剂量与治疗剂量相比较小,每次成像剂量约在1-3cGy左右。MVCT值与电子密度值呈较好的线性关系,MVCT图像可用于剂量计算,通过实际病例的剂量比对和剂量验证结果,我们发现MVCT图像的剂量重算结果准确可靠, kVCT剂量和MVCT重算剂量单次照射剂量的最大差值没有超过±0.09Gy,可以作为自适应放疗后续修改计划的准确依据。最后根据测试分析的结果建立了MVCT系统质量保证的内容和方法,参照设备验收程序(ATP)实际临床情况建立了每日,每周及每月的质量保证(QA)程序。MVCT图像质量比常规CT差,但是可以满足临床影像引导的要求,是实现剂量引导放射治疗(DGRT)和自适应放疗的基础。MVCT系统获取患者治疗前图像后与计划CT配准来实现影像引导的放射治疗,同时每天采集的MVCT图像可以用来进行剂量重算,评估解剖结构对剂量的影响,为影像引导放疗、剂量引导放疗以及自适应放疗的开展提供技术基础。根据制定的各项质量保证程序对MVCT系统进行定期的检测,确保该系统在临床应用中的稳定与安全。

全文目录


摘要  3-4Abstract  4-8第1章 引言  8-15  1.1 选题背景和意义  8-9  1.2 国内外文献综述  9-13  1.3 研究工作的主要内容  13  1.4 论文组织结构  13-15第2章 螺旋断层加速器影像系统概述及基本成像原理  15-24  2.1 引论  15  2.2 螺旋断层加速器影像系统的基本结构及成像过程  15-20    2.2.1 基本结构  15-17    2.2.2 影像采集  17-18    2.2.3 MVCT 影像获取及配准  18-20  2.3 影像重建  20-23  2.4 本章小结  23-24第3章 MVCT 的影像质量以及成像剂量的测量分析  24-40  3.1 引言  24  3.2 材料与方法  24-30    3.2.1螺旋断层加速器的MVCT系统  24-25    3.2.2 Catphan600模体  25-26    3.2.3 影像获取  26    3.2.4 影像质量评估  26-29    3.2.5 MVCT 成像剂量  29-30  3.3 结果  30-37    3.3.1 MVCT 值及线性  30-31    3.3.2 影像噪声和均匀性  31-32    3.3.3 空间分辨率  32    3.3.4 低对比度分辨率  32-34    3.3.5 几何准确性  34    3.3.6 成像剂量  34-37  3.4 讨论  37-39  3.5 本章小结  39-40第4章 MVCT 图像用于剂量重算的准确性研究  40-47  4.1 引言  40  4.2 材料与方法  40-42    4.2.1 影像设备  40-41    4.2.2 MVCT电子密度曲线校准  41    4.2.3 临床剂量学验证  41-42  4.3 结果  42-45    4.3.1 MVCT值电子密度校准  42    4.3.2 剂量学比较  42-45  4.4 讨论  45-46  4.5 本章小结  46-47第5章 螺旋断层加速器MVCT 系统质量保证体系的建立  47-57  5.1 引言  47  5.2 质量保证内容  47-56    5.2.1 系统安全性  48-49    5.2.2 虚拟等中心校准  49-51    5.2.3 MVCT 图像几何准确性  51-52    5.2.4 影像质量QA 程序  52-56  5.3 本章小结  56-57第6章 总结与展望  57-60  6.1 总结  57-58  6.2 展望  58-60参考文献  60-63致谢  63-64个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  64

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中图分类: > 医药、卫生 > 肿瘤学 > 一般性问题 > 肿瘤治疗学
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