机械误差对肿瘤精确旋转放疗射野变形的影响及补偿算法研究

摘要

放疗设备的机械误差是影响肿瘤放射治疗精确性的重要因素,且随设备使用时间呈现逐渐增大趋势,因此研究机械误差对治疗效果的影响和相应解决方法具有重要意义。首先对旋转放疗设备射线投递的过程进行数学建模,得到治疗头各自由度机械误差对等中心面射野形状的影响规律,并提出了一种用于衡量射野变形的有限点二维搜索方法;然后,通过进行射野区域分割、最佳逼近射野计算以及多叶光栅顶点坐标反算,提出了一种基于多叶光栅的射野变形补偿算法;最后,对四个临床上的实际射野进行了算法的数值仿真试验。结果表明,算法可以有效减少50%左右由机械误差引起的射野形状误差,显著提高了放射治疗精度。