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非晶硅电子射野影像装置的剂量学研究

吴钦宏  
【摘要】: 电子射野影像装置(EPID)最初的设计目的是临床上用于患者摆位的位置验证。随着放疗技术和EPID本身的不断发展,将EPID用于加速器照射野质量保证和剂量验证的尝试也越来越多。但目前,国内外文献主要研究的是扫描液体电离室型EPID,而在剂量验证上得出的结论并不理想。 本研究回顾了EPID的分类和临床应用,调强放射治疗(IMRT)及其质量保证常见方法,以及目前EPID在IMRT验证中的应用情况,介绍了非晶硅EPID的结构和剂量刻度校准方法。 本研究使用MATLAB共编写了30余个专用函数,程序代码超过了3000行,独立开发了一套软件工具,用来实现数据的读写、处理、分析、统计、显示、制图等功能。将Varian 21EX电子直线加速器的PV aS500 a-Si EPID作为研究对象,研究TPS与EPID平面剂量的导出、读取与数据特征分析。基于一些假设,寻找EPID数值(EV)与跳数(MU)以及EPID剂量(ED)的关系,建立EPID的剂量刻度校正曲线,并分析拟合误差的产生原因和可能影响。将EPID图像和TPS图像的位置进行配准和刻度,并将距离一致性分析法(DTA)用于EPID的剂量验证。 分别选取一例前列腺癌和鼻咽癌病例设计三维适形放疗(3DCRT)和调强放疗(IMRT)计划。在上述研究基础上,尝试将EPID用于临床剂量学验证,并将其结果与MapCheck进行比较。总的来说,EPID的结果较MapCheck略差,相近的通过率,DTA误差要求大约差1-2个级别。这可能与EPID陡峭的半影响应有关,还可能与本研究采用的位置配准算法和DTA算法存在的误差有关。 本研究主要对非晶硅电子射野影像装置(a-Si EPID)进行探索性的剂量学研究,并开发相应的软件工具。虽然目前研究结果没有达到预期的水平,但这为进一步对a-Si EPID的剂量学研究打下了基础。


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