胶片剂量测量和验证方法的研究

目的设计和实现基于通用激光扫描仪的胶片剂量测量和验证系统。方法采用胶片饱和冲洗、非线性光学校正、多分辨率阈值滤波、离散傅里叶逆变换图像复原等方法,消除了普通扫描仪用于胶片剂量学定量处理中的各种伪影、噪声和畸变;采用过响应系数校正方法消除测量胶片对低能散射光子的过响应,改善了胶片剂量测量的准确性;采用γ结合NAT指标的方法对放疗计划进行二维定量验证,给出可视化图形表达和具有定量数据的验证结果。结果和三维水箱系统、VeriSoft胶片测量系统相比较,研制系统对放疗剂量的测量结果在±2%内符合一致,对IMRT放疗计划的定量验证结果在±3%内符合一致。结论该系统能够实现对放疗剂量的高精度测量和对适形调强放疗计划剂量的可靠验证。     

逆向调强放射治疗计划软件临床病例的比较

目的：评价北京海思威科技有限公司和北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心联合研制的逆向放疗计划是否达到商用软件的功能。方法：用我们研发的HW-3D TPS和用临床真实病例进行逆向优化计算,获得处方剂量场分布,看是否满足医生对治疗靶区和周围危及器官的剂量分布要求,并和已经商业化的软件Varian Eclipse A10用相同病理获得的结果进行比较,进行综合评价。结果：研究和比较在人体内有典型意义的11个病理,获得结果：①所有计划均符合临床医生的处方要求,PTV 95%的体积都能达到95%的处方剂量;②检测PTV的STD是否小于5%,PTV的95%的体积都能达到95%的处方剂量,符合国家标准;③综合比较两个TPS系统PTV的STD值,Varian Eclipse A10的PTV STD平均值为2.8%;HW-3D TPS系统PTV的STD平均值为2.2%。在允许误差范围内达到可比性。结论：HW-3D TPS对临床病例有较好的逆向优化处理能力,其结果与商业化的TPS软件的处理结果具有可比性。     

三维治疗计划系统的临床剂量学验证

目的 对HW—Plan V1．0三维治疗计划系统进行临床剂量学验证，以检验HW—Plan系统在临床正常使用条件下的有效性和安全性。方法使用HW—Plan三维治疗计划系统对50例典型的临床病例做治疗计划，以检验其各项功能的实现情况，验证该计划软件对不同病例的处理能力，并把HW—Plan和医院参考治疗计划系统计算的放疗计划结果、三维剂量场分布数据进行比较。结果HW—Plan三维治疗计划系统能够实现肿瘤适形放射治疗计划设计所需要的各项功能；成功完成临床各病例的治疗计划设计；同医院参考治疗计划系统比较中：设置相同的照射技术和射野权重，MU计算差异在5％以内的占97．4％；输入相同的MU，计算等中心剂量差异在5％内的占98．0％；90％等剂量线之间距离平均值〈1mm；90％等剂量线包围的面积差异平均值为-3．1％。结论验证结果证明，HW—Plan三维治疗计划系统具有在临床正常使用条件下预期的有效性和安全性。     

一种基于峰值定位法的一阶匀场新方法

目的 针对永磁MR系统开发一种快速的一阶匀场方法 ,并在自主研发的0.5T系统上实现. 方法 对峰值定位法进行了改进,通过定量计算出涡流的影响并且用相位代替对时间的测量用于估计偏差,显著提高了测量精度. 结果 与传统方法相比,在同样匀场水平上,匀场速度提高了大约3倍,可以在小于45 s的时间获得射野内满意的主磁场均匀度. 结论 本方法可以显著改善FOV内主磁场均匀度,在短时间内完成一阶匀场,满足在0.5T永磁MR系统上进一步开发快脉冲序列的需要,并可以推广到所有永磁体的一阶匀场.     

用蒙特卡洛方法模拟和评价电离室矩阵探测器的定位灵敏度

目的:由于阵列式平板探测器内每个电离室单元探测器结构和尺寸的差异,构成了不同厂家生产的探测器阵列在放射治疗质量控制中的地位,各自的优势和不足。本文通过Monte Carlo(MC)模拟对不同面积的准直器遮挡入射束所形成的剂量场分布,并和实验测量的结果进行比较,用于评价不同厂家生产的方形探测器电离室矩阵与圆形探测器阵列的对照射野定义的位置灵敏度。方法:用BEAMnrc软件对电子直线加速器机头建模并模拟6 MV X射线的注量场分布,得到PHASE SPACE(相空间)文件,用DOSXYZnrc计算水模体中探测器的剂量分布范围与实际被照射面积的对应关系,从而评价PTW公司的SEVEN29电离室矩阵(方形探测器)与IBA公司的MatriXX电离室矩阵(圆形探测器)对位置的探测敏感度。结果和结论:PTW公司的SEVEN29和IBA公司的MatriXX两种阵列中单个探测器的定位灵敏度在2%的误差范围内基本一致,在放射治疗中凡是涉及对位置的精度检测的操作过程中,这两种电离室矩阵都可以任意选用,其位置的空间定位精度在1 mm以下。     

不同探测器在多叶准直器质量保证中的定位精度比较

目的:比较辐射自显影胶片、电子射野影像系统、电离室矩阵等不同探测器在多叶准直器质量保证中的定位精度。方法:采用辐射自显影胶片(GAFCHROMIC EBT胶片)、电子射野影像系统、电离室矩阵(IBA公司Matrixx和PTW公司Seven29)测量和比较瓦里安公司Clinac ix加速器的多叶准直器叶片的边缘的边响应函数,比较测量结果,评价不同探测器的定位精度。结果:四种探测器的定位精度均可达到0.1mm,其中电子射野影像系统的灵敏度最高。结论:上述探测器均能满足临床质控需要。     

0.5T永磁MRI系统参数测量

目的:建立一套测量方法检测本课题组完成的0.5T C型永磁型磁共振成像系统的研究进展检测并对成果验收,并将检测结果与相关国家医药行业标准中对质量参数所提示的要求进行比较,并做出评价。材料与方法:采用体模,综合考虑AAPM及NEMA国际组织的测量标准,以及国家医药行业标准,提出一套方法用于测量本组内0.5T磁共振产品的测量参数集作为我们的企业标准,包括图像均匀性、图像信噪比、几何畸变、层厚及误差、空间分辨率等。结论:经过分析和比较,我们建立的测试参数系统能够表征0.5T永磁型磁共振系统的性能,我们研发的系统达到的技术指标,例如空间分辨率等指标在国内未见报道。