三维适形放射治剂量计算模型研究.pdf

摘要 放射治疗是治疗肿瘤的主要方法之一，计算机王维放射治疗计划系统是当今放 射治疗的灵魂。本文针对放射治疗计划系统中的关键问题之：剂量计算模型进行 r系统而深入的研究。 剂量计算的精度平¨速度是评价一个放射治疗计划系统实ILH‘J否的标准之一。文 中恨据照射野形状，将高能X射线分成规!jl|J野羽l不规则野心种类型，通过建立相 应的剂量计算模型以取得折衷的计算精度和速度。 文中建立的规则野剂量计算模型是基丁测量剂量数据的校正模型，这一模型可 以迅速给出临脒上常川的矩形野、楔形野利1卜对称野及其组合野的二维剂量分布u 我们相．剥原有规则野剂量计算模型和算法中存在的各种缺陷进行改进利有机合成 的基础上，提…了‘整套规则野剂量训算的更优解决方案。具体内容包括：建立了 对称矩形野、楔形野和非对称矩形野的剂量计算模型；研究了射野深度剂量利离轴 比计算的插值币¨拟台方法。由于该模型算法简单，数据源充分，所以在计算州则野 的j维剂量分布11,J具有较高的训尊精度}IIJL乎是实时的计算速度，足一种实川的规 则野剂苗计算力泫。 文中建立的不规则野剂量汁算模型是基丁二：维卷积原理的模型，这一模型可川 丁计算遗形放疗中各类不规则野的剂掣：分布。这部分的主要研究成果订：建立了川 肼卷积方法提取笔射束核的笔射束模型：系统训f究了不规则野的、r影计算模型柑陕 迷算法：描述了基于二维卷积原理的吸收剂量计算方法；介绍了小规!J!IJ野的确定方 法。针对这·模型，我们进行了人姑的实验测譬和计算，取得了一敛的实验结果。 实验表明，我们建直的笔射束模l!能蟛取得满意的精度并具有很强九勺通用性，尤其 rl：文中快速算法的支持r，其汁筛速度完全能为临床应用所接受，是J|J丁二维放剩 治疗计划系统的可行的解决方案。 文中最后对工作中的遗留问题作了说叫，并对今后的r作进行了展望。 关键词：剂量计算，放射治疗计划系统，二维卷积，傅立叶变换，卷积核，笔 射粜．斛卷积 Abstract and hanortreatment most naethodsfor isoneofthe important Radiotherapy thisthesis· treatment asits t001．1n systemkey radiotherapyplanning computer engages the iscrucialto a ononeof calculation，whichdevelop wefocused keyproblems：dose treatment three—dimensional planningsystem． radiotherapy tothe iscrucial time in dose the