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医用电子直线加速器MatriXX和体模验证的研究

作　者: 陈伟思
导　师: 林意群；李国庆
学　校: 南方医科大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 医用电子直线加速器加速器 MatriXX 胶片体模
分类号: R197.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
引　用: 1次
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内容摘要

世界卫生组织(WHO)最新报告指出,癌症是对人类生命健康危害最大的重要疾病之一,是全世界居民的一个重要的死亡原因,目前我国癌症患者也在逐年增加。放射治疗已经成为肿瘤治疗最主要的治疗手段之一。随着放射治疗技术的发展,特别是三维适形放射治疗(3D-CRT)、调强放射治疗(IMRT)、图像引导的放射治疗(IGRT)等新技术的广泛应用,肿瘤放射治疗进入了精确放射治疗时代。放射治疗的最终疗效不仅取决于准确的肿瘤致死量,而且还取决于病人治疗计划的准确执行。放射治疗的计划设计与实施是一项复杂的工作,涉及的设备和人员很多,每个环节都有可能成为放射治疗的误差来源,例如计划设计误差、摆位误差、机器误差等等。微小的误差将导致肿瘤致死剂量不足或正常组织的过量照射,从而使肿瘤局部未控或出现严重的正常组织并发症。研究表明放疗精度每提高1%,癌症治愈率就会提高2%。因此放射治疗精度是放射治疗质量控制的重要课题,治疗精度就是患者最终的放射治疗计划实施准确度与理论计划设计相比的准确性。精确放射治疗技术对治疗精度要求更高,为了准确执行治疗计划,必须对病人进行准确有效的剂量学验证。三维适形放射治疗和调强放射治疗是目前常用的放射治疗方式,其剂量学验证主要有两种：绝对剂量验证和相对剂量验证。绝对剂量验证是由计划系统计算出体模内电离室测量点的点剂量和使用电离室实际测量出的该点的剂量进行比较,分析误差。绝对剂量验证的工具是电离室和体模。相对剂量验证的内容主要有射野注量图和等剂量分布。相对剂量的验证工具主要有剂量胶片、热释光剂量仪、EPID和二维电离室矩阵(MatriⅩⅩ)。本文详细总结了加速器剂量验证的方法,并对MatriⅩⅩ做了简单的介绍。分别使用矩阵电离室和胶片对加速器的照射野进行测量,对矩阵电离室和胶片的测量结果进行分析,得出结论。并制作一树脂固体体模方便了日常测量。通过调整此体模片的叠放顺序可以测量不同深度处的吸收剂量,使用方便,易于操作,且重复性好。所完成的工作如下：1、使用胶片对加速器不同的照射野进行测量。使用胶片对加速器5cm×5cm、8cm×8cm、10cm×10cmm、12cm×12cm四个照射野进行测量。射野胶片拍摄完成,冲洗后经扫描仪扫描进电脑,使用MatriⅩⅩ胶片分析软件进行分析,得到射野数据。2、使用MatriⅩⅩ对加速器不同射野进行测量比较。使用MatriⅩⅩ在与胶片相同的测量条件下,对加速器5cm×5cm、8cm×8cm、10cm×10cm、12cm×12cm四个照射野进行测量。分别使用双线性插值和三次样条插值对MatriⅩⅩ数据进行插值,进行等剂量线和边界的分析,得到射野数据,比较MatriⅩⅩ软件中双线性插值和三次样条插值的优劣。3、设计制作了ABS固体体模。固体体模包括外框架、带电离室体模插片、普通体模插片和胶片盒。4、使用剂量仪分别在标准水箱水中和自制ABS树脂固体体模中对加速器吸收剂量进行测量,并对测量结果进行分析比较。得到ABS固体体模中的吸收剂量相对于标准水箱水中的吸收剂量的比例因子f,只要用f作相应修正,ABS自制固体体模可以用于吸收剂量的测量。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-17
  1.1 放射治疗的发展与现状  10-11
  1.2 放射治疗的剂量验证方法  11-13
  1.3 本文研究的主要内容与意义  13-15
  参考文献  15-17
第2章二维矩阵电离室  17-26
  2.1 维矩阵电离室出现的背景  17
  2.2 I'mmRT MatriXX系统简介  17-23
    2.2.1 I'mRT MatriXX的参数及应用  17-19
    2.2.2 I'mRT MatriXX的结构  19-20
    2.2.3 I'mRT MatriXX测量的一般步骤和连接方式  20-22
    2.2.4 OmniPro-I'mRT软件简介  22-23
  2.3 I'mRT MatriXX的优点  23-25
  参考文献  25-26
第3章两种MatriXX插值方法的对比研究  26-46
  3.1 引言  26
  3.2 MatriXX系统中两种插值方法简介  26-31
    3.2.1 双线性插值  26-28
    3.2.2 三次样条插值  28-31
  3.3 设备材料  31-34
  3.4 实验设计及步骤  34-36
    3.4.1 胶片的刻度  34-35
    3.4.2 矩阵电离室和胶片数据的采集  35-36
  3.5 结果与分析  36-43
  3.6 讨论  43-44
  3.7 小结  44-45
  参考文献  45-46
第4章改进的剂量验证体模  46-57
  4.1 体模设计与制作  46-49
    4.1.1 体模材料  46
    4.1.2 体模的制作  46-49
  4.2 高能光子线吸收剂量的测量  49-52
    4.2.1 设备和工具  49
    4.2.2 高能光子线吸收剂量的测量与计算  49-51
    4.2.3 高能光子线吸收剂量的测量结果与分析  51-52
  4.3 高能电子束吸收剂量的测量  52-55
    4.3.1 设备和工具  52
    4.3.2 高能电子线吸收剂量的测量与计算  52-54
    4.3.3 高能电子线吸收剂量的测量结果与分析  54-55
  4.4 小结  55
  参考文献  55-57
第5章总结与展望  57-59
  5.1 论文总结  57-58
  5.2 展望  58-59
攻读硕士期间发表论文  59-60
致谢  60-62
统计学证明  62

医用电子直线加速器MatriXX和体模验证的研究

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