均整器和电子射野影像系统在调强放射治疗中的应用

摘要

调强放射治疗(IMRT)通过调整射野的强度分布,可以实现剂量分布与靶区高度适形,从而能够在提高肿瘤剂量的同时更有效地保护周围的正常组织.本文研究均整器对IMRT治疗实施时间的影响和电子射野影像系统(EPID)在剂量验证中的应用.均整器的使用是为了获得强度分布均匀的较大射野,用于常规治疗.而IMRT不要求射野强度分布均匀.不使用均整器可以提高加速器的输出剂量率,减少出束时间.在本文第一部分中,通过在6台虚拟加速器上对20例患者实施静态多叶准直器(SMLC)和补偿器调强,研究了均整器对IMRT治疗实施时间总的影响.结果表明,不使用均整器,两种技术的出束时间都减少;SMLC调强子野数目和叶片运动时间略有增加.由于SMLC调强的治疗实施时间受到叶片运动和验证与记录时间的影响,剂量率的提高对减小治疗实施时间的贡献相对较小.治疗实施时间也与分次剂量大小有关,在2Gy的分次剂量下,是否使用均整器对SMLC和补偿器IMRT治疗实施时间的影响不大,但当分次剂量提高到较高的剂量水平时,不使用均整器会显著减少治疗实施时间.EPID作为一种快速的剂量测量系统,在剂量验证方面有很大优势.在本文第二部分中建立了一种反向投影算法,由EPID测量的透射剂量和患者的CT图像,计算体内的三维剂量分布.算法使用C语言编程实现.通过设置规则、不规则及调强射野,对均匀和不均匀、规则和不规则5种模体进行剂量验证实验,并将计算结果与测量结果进行比较.所有实验,在射野内、剂量梯度小的区域,偏差<5%.

目录

前言

第一部分是否使用均整器对调强放疗治疗实施时间的影响

一、引言

二、材料与方法

三、结果

四、讨论

五、结论

第二部分电子射野影像系统在剂量验证中的应用

一、引言

二、EPID的剂量响应特性

三、EPID射野影像重建模体内剂量分布的计算模型

3.1从透射剂量分布重建入射原射线注量分布

3.2计算体内剂量分布

四、剂量验证实验

五、结论

第三部分综述：电子射野影像系统在调强放疗治疗验证中的应用

一、引言

二、EPID的性能指标及其影响因素

三、有源矩阵平板型(active matrix flat-panel imager,AMFPI)EPID

四、EPID在调强放疗治疗验证方面的应用

五、总结

参考文献

致谢