基于DICOM RT的放射治疗计划系统研究

摘要

放射治疗技术是恶性肿瘤的主要治疗手段之一.以计算机技术为基础的放射治疗计划系统(TPS)是使放射治疗实现"精确放疗"的根本保证.在计算机技术应用于TPS的初期,功能仅局限于设计靶点和剂量分布等公式的计算,放射治疗处于半经验状态.近年来,随着计算机性能的提高以及放射治疗物理学、放射肿瘤学、医学图像处理、生物医学工程和医学成像设备等技术的飞速发展,TPS的各项性能也不断完善和改进.本文深入系统地研究了现代计算机TPS基本原理和关键技术,陆续将一些研究成果试验性应用于临床实际工作,至今已有十余例较为完整的使用该TPS的放射治疗病例,系统运行状况良好,各项性能均达到预期效果,患者得到了满意的疗效.放射治疗专家和工程技术人员对于本系统的改进给予了充分的肯定,认为本系统确实解决了实际问题,是一套完整的、实用的现代计算机TPS系统,具有巨大的社会效益和经济效益. 放射治疗是治疗恶性肿瘤的重要手段之一,在放射治疗的近期发展中,科学技术尤其是计算机技术、医学成像及医学图像处理技术的发展,使得放射治疗逐步朝着"精确定位、精确定量、精确治疗"的方向发展.放射治疗的疗效提高和广泛使用是与计算机放射治疗计划系统(Radiotherapy Treatment Planning System,RTPS)密切相关的.计算机用于放射治疗计划最早在20世纪50年代末期,计算机放射治疗计划系统的使用使治疗计划系统发生了划时代的变革.但是,目前的很多计算机放射治疗计划系统功能被局限于剂量计算,放射治疗仍处于半经验状态.本研究将图像处理和医学影像学的新技术运用于放射治疗计划系统,不仅使剂量计算精度可以满足更高精度的临床放射治疗要求,而且使计划系统的实时调整功能不断增强,开始转向重视整体性和治疗方案的优化上.