收藏本站
《合肥工业大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Monte Carlo模拟平滑技术及矩阵模型FsPB中的剂量修正算法研究

杨铸  
【摘要】: 剂量计算作为放射治疗计划系统的核心模块之一,一直以来备受关注,寻求快速高精度的剂量计算方法对于发展调强放疗逆向计划系统具有重要意义。本论文所述研究工作均围绕剂量计算这一核心主题来开展,具体地,包括三个部分: 蒙特卡罗(Monte Carlo, MC)方法作为模拟粒子输运的强有力工具,因为其收敛速度慢、计算时间长等致命弱点限制了在临床放疗计划系统中的应用。为此,本工作通过引入三维滤波技术加速Monte Carlo模拟,实现和改进三维高斯和Savitzky-Golay滤波器,在此基础上,提出了并联和级联混合滤波器。误差分析表明,三维滤波器可以有效平滑粗糙的MC剂量分布。 以项目组先期的基于MC模拟的矩阵模型FsPB(Finite-size Pencil Beam,有限笔束)算法为基础,通过重新设计算法流程,降低算法复杂度,以期达到有效提高计算速度的目的。测试结果说明,在水模计算条件下,重新设计后的矩阵模型FsPB算法在保证计算精度的前提下,将计算速度提高了几十倍。 考虑到人体组织的非均匀性,需要通过修正算法将矩阵模型FsPB水模中的剂量计算结果修正为人体剂量。本工作借助CT图像获取人体组织非均匀信息,首先将CT值转换为电子密度,然后利用一维Batho法计算修正因子,最后得到人体剂量分布。临床算例测试表明,Batho算法简单易于实现且速度快,一般情况下能够满足临床应用需要。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R730.55

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李志中;IMRT多目标逆向计划系统平台的设计及可行性研究[D];浙江工业大学;2010年
2 王超;IMRT非垂直方向照射下剂量计算方法研究[D];合肥工业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 林辉;吴宜灿;陈义学;;基于临床实例的影响蒙特卡罗程序MCNP计算精度和速度的若干参数模拟研究[J];原子核物理评论;2006年02期
2 宋钢;李国丽;吴爱东;陈义学;吴宜灿;孔令玲;唐虹;汪志;;基于混合Batho修正的RBM剂量计算方法在仿真头模实验中的剂量学验证[J];原子核物理评论;2006年02期
3 曾自力;;三维适形放射治疗计划设计的探讨[J];中国辐射卫生;2008年02期
4 杨代伦,吴章文,孙官清,柏森,杨和理,陈念永,罗正明;三维放射治疗计划系统的研究[J];四川大学学报(自然科学版);2002年06期
5 林桂粉;罗立民;;基于三维Savitzky-Golay滤波的蒙特卡罗剂量分布去噪[J];数据采集与处理;2006年04期
6 王志远,李树祥,吕庆文,史亚军;一种基于CT值进行组织不均匀性剂量校正的快速算法[J];中国医学物理学杂志;2002年02期
7 吴宜灿;李国丽;陶声祥;吴爱东;孔令玲;刘伯学;林大全;陈义学;宋钢;赵攀;林辉;陈朝斌;黄群英;吴李军;;精确放射治疗系统ARTS的研究与发展[J];中国医学物理学杂志;2005年06期
8 林桂粉;罗立民;;基于三维高斯滤波去噪加速蒙特卡罗剂量分布模拟[J];中华放射医学与防护杂志;2006年04期
9 李国丽;周金斌;林辉;景佳;吴爱东;;基于Monte Carlo模拟的快速有限笔束算法研究[J];中国科学技术大学学报;2009年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 金浩宇;三维适形放射治疗剂量计算模型研究[D];第一军医大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴爱东;调强适形放射治疗的质量保证及剂量验证[J];安徽预防医学杂志;2003年01期
2 胡宗涛;费振乐;彭勇;陆林;;伽玛刀治疗纵隔淋巴结转移癌压迫气管近期疗效观察[J];安徽医药;2009年11期
3 陈利;陈立新;孙洪强;黄劭敏;孙文钊;高兴旺;邓小武;;直线加速器小照野物理数据的测量和比较[J];癌症;2009年03期
4 曹文涛;伽玛刀治疗体部恶性肿瘤的剂量探讨[J];蚌埠医学院学报;2005年01期
5 胡中友;卢宏;郎琦志;汪德明;盛泽平;李同文;;三维适形放疗照射野在模拟机下的摄片验证实践[J];蚌埠医学院学报;2010年03期
6 李军;张西志;翟振宇;谭飞;葛和平;仲桂芳;;肿瘤三维放射治疗计划系统的临床参数测量与验证[J];北京生物医学工程;2008年05期
7 苏小强;马飞龙;王兴艳;张力;张圣林;何瑞龙;;医科达precise plan治疗计划系统使用技巧的探讨[J];承德医学院学报;2011年02期
8 蒲萍,李德志,李光辉,张青,陈正堂;鼻咽癌常规适形放疗与普通放疗的临床研究[J];重庆医学;2004年07期
9 宋延波;陈晓品;;图像引导放射治疗的临床应用及进展[J];重庆医学;2009年01期
10 周一兵;;放射物理师在临床工作中的作用与地位[J];重庆医学;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓春涟;;面罩固定技术在头部肿瘤放疗中的应用[A];第六届全国鼻咽癌学术大会论文汇编[C];2010年
2 单锦露;张绍祥;谭立文;王阁;王东;雷新;;数字化盆腔放疗模型的构建[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
3 蒋路帆;刘博;白相志;周付根;;术中放疗计划软件的开发及其关键技术研究[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
4 卢磊;张俊军;李莹;曾勤;胡海敏;龙鹏程;丁爱平;吴宜灿;FDS团队;;三维MC(MCNP/TRIPOLI)辐射输运自动建模与可视化软件发展[A];第三届反应堆物理与核材料学术研讨会论文摘要集[C];2007年
5 陈少文;王学涛;陈立新;曹午飞;唐强;刘小伟;;医用直线加速器入射电子束参数的研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
6 吴宜灿;李国丽;陶声祥;吴爱东;孔令玲;刘伯学;林大全;陈义学;宋钢;赵攀;林辉;陈朝斌;黄群英;吴李军;;精确放射治疗系统ARTS的研究与发展[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
7 郑祖安;陈元;于世英;;肿瘤放疗射野精度与床板因重力下沉相关性的评估模型研究[A];第二届湖北省肿瘤靶向治疗学术会议论文选[C];2007年
8 陈少文;王学涛;陈立新;曹午飞;唐强;刘小伟;;医用直线加速器入射电子束参数的研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
9 卢磊;张俊军;李莹;曾勤;胡海敏;龙鹏程;丁爱平;吴宜灿;FDS团队;;三维MC(MCNP/TRIPOLI)辐射输运自动建模与可视化软件发展[A];第三届反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2007年
10 吴宜灿;曹瑞芬;李佳;程梦云;裴曦;黄善清;郑华庆;李贵;宋钢;FDS团队;;精确放射治疗软件系统ARTS研发进展[A];第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金观桥;兔VX2鼻咽癌颅底侵犯模型建立及其放射治疗疗效的CT、MR评价[D];广西医科大学;2011年
2 曲颂;锥形束CT图像引导在头颈部及胸腹部肿瘤放射治疗中的应用[D];广西医科大学;2011年
3 胡俊峰;像素级图像融合及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
4 李建东;放射治疗计划系统关键技术研究[D];东北大学;2009年
5 李智慧;基于可视化的三维放射治疗计算机模拟系统的研究[D];四川大学;2002年
6 郎锦义;1.鼻咽癌局部控制治疗方法临床实验 2.SRT应用剂量学与临床疗效的相关性研究[D];重庆医科大学;2003年
7 任振义;多烯紫杉醇同步放射治疗非小细胞肺癌的实验研究[D];复旦大学;2003年
8 李永杰;调强放射治疗中的优化技术研究[D];电子科技大学;2004年
9 庞学利;鼻咽癌放射治疗相关解剖及临床剂量学研究[D];第三军医大学;2004年
10 黄禹;适形调强放射治疗系统若干关键技术的研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范强;MOSFET探测器测量组织补偿胶对表面剂量的影响[D];苏州大学;2010年
2 盛大宁;IMRT逆向计划中的混合多目标梯度算法研究[D];合肥工业大学;2010年
3 彭海波;一种三维放射治疗计划系统的研究与设计[D];电子科技大学;2010年
4 刘鹏;原发性支气管肺癌放射治疗管理及技术规范研究[D];山东大学;2010年
5 吕博;CT-SIM激光灯定位系统的设计研究[D];沈阳建筑大学;2011年
6 高升;基于DICOM RT的医学图像信息显示及配准[D];南京大学;2011年
7 安丽花;基于单纯形优化算法的调强方法研究[D];南京大学;2011年
8 张伟军;基于CT技术的带电粒子治疗计划的初探[D];兰州大学;2011年
9 马一栋;不同放疗技术治疗脑转移瘤的剂量学比较研究[D];济南大学;2011年
10 张春;人类疱疹病毒6型与神经胶质瘤关系的研究[D];南京医科大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李国丽;宋钢;吴宜灿;;放疗逆向计划中的混合多目标优化算法研究[J];核技术;2007年03期
2 李国丽;吴宜灿;宋钢;王世芳;;目标函数设置对放疗逆向计划多目标优化过程的影响[J];原子核物理评论;2006年02期
3 王雪梅,王义和;模拟退火算法与遗传算法的结合[J];计算机学报;1997年04期
4 王志远,李树祥,吕庆文,史亚军;一种基于CT值进行组织不均匀性剂量校正的快速算法[J];中国医学物理学杂志;2002年02期
5 吴宜灿;李国丽;陶声祥;吴爱东;孔令玲;刘伯学;林大全;陈义学;宋钢;赵攀;林辉;陈朝斌;黄群英;吴李军;;精确放射治疗系统ARTS的研究与发展[J];中国医学物理学杂志;2005年06期
6 胡逸民,谷铣之;适形放射治疗─肿瘤放射治疗技术的进展[J];中华放射肿瘤学杂志;1997年01期
7 李国丽;周金斌;林辉;景佳;吴爱东;;基于Monte Carlo模拟的快速有限笔束算法研究[J];中国科学技术大学学报;2009年05期
8 陶磊;李国丽;林辉;景佳;吴爱东;黄家兵;周金斌;;IMRT中快速有限笔束算法的比较研究[J];中国科学技术大学学报;2010年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周金斌;基于Monte Carlo模拟的矩阵模型fsPB算法研究[D];合肥工业大学;2008年
2 林琳;IMRT逆向计划中多目标优化算法进化策略的研究[D];浙江工业大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓小武,黄劭敏,钟宁山,卢泰祥;调强放射治疗的物理剂量验证[J];癌症;2001年10期
2 翁学军,罗立民,汪家旺;基于Monte Carlo模拟法快速计算电子束放射治疗的剂量分布[J];电子学报;2002年03期
3 高磊,范振忠,李树祥;射束强度受调节的适形放射治疗[J];国外医学.生物医学工程分册;1999年02期
4 李国丽,吴宜灿,张建,付桂生;自适应SAGA算法进行全局寻优的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年09期
5 赵攀;陈义学;林辉;郑善良;吴宜灿;;MCNP/MCNPX几何栅元划分方法对精确放疗剂量计算的影响研究[J];原子核物理评论;2006年02期
6 全炳哲,张家晨,金淳兆;面向对象详细设计及自动转换的研究[J];计算机学报;1996年07期
7 勾成俊,杨代伦,曾革,罗正明;混合笔束模型在电子剂量算法中的应用[J];物理学报;2002年11期
8 王志远,李树祥,吕庆文,史亚军;一种基于CT值进行组织不均匀性剂量校正的快速算法[J];中国医学物理学杂志;2002年02期
9 吴宜灿;李国丽;陶声祥;吴爱东;孔令玲;刘伯学;林大全;陈义学;宋钢;赵攀;林辉;陈朝斌;黄群英;吴李军;;精确放射治疗系统ARTS的研究与发展[J];中国医学物理学杂志;2005年06期
10 别朝红,王建华,王锡凡;一种减小蒙特卡洛模拟方差的新方法[J];中国电力;1999年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱亚农;医学影像处理及三维重建技术在医学TPS中的应用[D];西北大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶磊;李国丽;林辉;景佳;吴爱东;黄家兵;周金斌;;IMRT中快速有限笔束算法的比较研究[J];中国科学技术大学学报;2010年05期
2 刘建平;李秀忠;李志梁;高文山;刘卫东;杨俊泉;;基于MATLAB的放射治疗剂量分布研究[J];中国医学物理学杂志;2011年01期
3 周凌宏;金浩宇;陈超敏;;Monte Carlo方法在放射治疗计划剂量计算中的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S1期
4 吴爱东;吴宜灿;;CT图像的体元大小对EGSnrc蒙特卡罗剂量计算的影响[J];核技术;2007年02期
5 高玲媛;张紫竹;陈炳周;侯氢;;一种用于多叶准直器适形放疗的剂量算法研究[J];原子核物理评论;2007年04期
6 陈炳周;郑旭海;侯氢;;调强放射治疗中散射截止半径选取对剂量计算结果的影响[J];四川大学学报(工程科学版);2007年02期
7 唐木涛;陈超敏;周凌宏;吕庆文;王卓宇;陈光杰;;遗传算法优化调强放射治疗射野权重初步研究[J];南方医科大学学报;2006年04期
8 李建东;张铁;康雁;;电子束剂量计算的实现[J];中国医学物理学杂志;2009年01期
9 刘建平;徐寿平;李秀忠;李志梁;刘卫东;杨俊泉;;DPM蒙卡方法在放疗剂量计算中的应用研究[J];中国医学物理学杂志;2010年03期
10 金浩宇;周凌宏;陈光杰;陈超敏;;一种高能X射线任意形状野剂量计算模型的建立方法[J];中华放射医学与防护杂志;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李贵;郑华庆;孙光耀;吴宜灿;FDS团队;;基于蒙特卡罗与测量剂量的高能光子能谱反演方法[A];第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会论文集[C];2010年
2 赵强;毛飞;周宏余;张根发;张丰收;;高能碳离子和质子在水中的剂量分布和能量歧离[A];第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会论文集[C];2010年
3 巴维真;吾勤之;何承发;陈朝阳;;γ射线在硅界面附近的剂量分布[A];第8届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(二)[C];1996年
4 李奇欣;柏朋刚;陈传本;潘建基;张秀春;费召东;蒋思思;;基于头颈部千伏级锥形束CT剂量计算的初步研究[A];第六届全国鼻咽癌学术大会论文汇编[C];2010年
5 魏超;李小凡;张美根;;基于量子蒙特卡罗的地球物理反演方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
6 宋红州;张本爱;叶涛;孙伟力;;NJOY97版本程序用于蒙特卡罗参数的制作[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
7 魏超;郑晓东;李劲松;;基于量子蒙特卡罗的地震多属性聚类方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
8 王国忠;卢磊;周敬之;张俊军;曾勤;张延云;熊健;吴宜灿;FDS团队;;蒙特卡罗自动建模程序MCAM研发进展与应用[A];第四届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2009年
9 王彬冰;狄小云;陈维军;潘林飞;毛仙芝;;Monte Carlo算法(XVMC)的X线剂量学研究[A];2009年浙江省放射肿瘤治疗学学术年会论文汇编[C];2009年
10 柏朋刚;李奇欣;张秀春;蒋思思;;CBCT图像在头颈部肿瘤中剂量计算研究[A];中华医学会放射肿瘤治疗学分会六届二次暨中国抗癌协会肿瘤放疗专业委员会二届二次学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;到蒙特卡罗领略国际电动车[N];中国汽车报;2003年
2 甘文瑾;《等郎妹》折桂蒙特卡罗电视节最佳导演奖[N];中国电影报;2008年
3 王继荣刘泉;国内首台Hi—ART放射治疗系统启用[N];中国医药报;2007年
4 罗辛;姑且称之为“新芭蕾”[N];文艺报;2000年
5 张云中;摩纳哥“投赌”商务会奖[N];国际商报;2006年
6 王继荣刘泉;国内首台螺旋断层放疗系统在解放军总医院投入使用[N];大众科技报;2007年
7 记者 贾薇;中国杂技团一年演出超1800场[N];北京日报;2006年
8 徐福敏;中国石化牵手F1举行推介活动[N];中国石化报;2004年
9 刘道安 孙晓军;粒子刀——肿瘤靶向治疗新技术[N];中国医药报;2005年
10 本报记者 程绮瑾实习生 周丽鹏;杨澜奥运史[N];南方周末;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩静茹;三维蒙特卡罗—离散纵标双向耦合屏蔽计算方法研究[D];华北电力大学;2012年
2 杨勇;光子束蒙特卡罗剂量算法及模体后散射线物理特性的研究[D];中国协和医科大学;2001年
3 孙亮;辐射医学应用中的计算机软件开发[D];苏州大学;2002年
4 雷桂媛;关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D];浙江大学;2003年
5 朱国昕;电动多叶光栅放射治疗系统在临床中若干关键技术研究[D];沈阳工业大学;2008年
6 陈超敏;三维静态调强放射治疗技术的研究[D];第一军医大学;2007年
7 王军良;基于蒙特卡罗计算的伽玛刀剂量学研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
8 劳彩莲;基于蒙特卡罗光线跟踪方法的植物三维冠层辐射传输模型[D];中国农业大学;2005年
9 李建东;放射治疗计划系统关键技术研究[D];东北大学;2009年
10 郝志刚;工艺参数变化情况下纳米尺寸混合信号集成电路性能分析设计自动化方法研究[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨铸;Monte Carlo模拟平滑技术及矩阵模型FsPB中的剂量修正算法研究[D];合肥工业大学;2009年
2 周金斌;基于Monte Carlo模拟的矩阵模型fsPB算法研究[D];合肥工业大学;2008年
3 闫冰;IMRT中基于Monte Carlo模拟数据的C/S算法研究[D];合肥工业大学;2010年
4 时颖华;基于DPM1.1的蒙特卡罗剂量计算[D];南方医科大学;2011年
5 宋威;放射治疗计划中光子束剂量计算及可视化技术的研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 王超;IMRT非垂直方向照射下剂量计算方法研究[D];合肥工业大学;2010年
7 郭俊柏;利用蒙特卡罗模式开展闪电辐射传输模拟计算[D];中国地质大学(北京);2010年
8 印明辉;序贯蒙特卡罗并行重采样方法研究[D];贵州财经大学;2012年
9 郑华庆;精确放射治疗中基于蒙特卡罗有限笔形束的光子剂量计算方法研究[D];兰州大学;2009年
10 曹明勇;双种群遗传算法优化射野方向与权重的研究[D];南方医科大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026