裴曦
,
曹瑞芬
,
景佳
,
程梦云
,
郑华庆
,
李佳
,
黄善清
,
李贵
,
宋钢
,
汪卫华
,
吴宜灿
,
FDS团队
原子核物理评论
由于子野分割带来的误差,使得调强放疗(Intensity-Modulated Radiation Therapy,简称IMRT)计划系统所制作的计划往往不能满足临床要求.本研究将采用基于共轭梯度法的子野权重优化方法来减小此误差,提高制作计划的效率和效果.采用共轭梯度法优化子野权重和微调子野形状,最终使得子野分割前后强度误差最小.在精确放疗系统中对常见的临床病例(鼻咽癌和周围性肺癌)进行测试,通过对比靶区和危及器官的剂量体积直方图以及CT片上的等剂量线,发现子野权重优化后靶区的平均剂量分别从87.0%提高到100.2%和从90.0%提高到98.4%,更好地满足临床要求.
关键词:
调强放疗
,
共轭梯度法
,
精确放疗系统
,
子野权重优化
曹瑞芬
,
裴曦
,
郑华庆
,
景佳
,
程梦云
,
李贵
,
吴宜灿
,
FDS Team
原子核物理评论
针对逆向调强放疗中强度分布优化涉及的参数多,且临床上对其优化速度要求高的特点,将医生期望的靶区剂量和周围正常组织剂量限制转化为二次函数形式的目标函数,然后利用共轭梯度法对该目标函数进行优化.最后采用一例C形靶区紧密包围危及器官的模拟病例和一例临床常用的前列腺实例,在PC机(CPU E7200@2.53GHz,2.00GB内存,Windows XP)上对强度分布优化效果进行测试,对模拟病例10 s便找到最优解;而对前列腺病例20 s便可以找到最优解;且两个测试病例优化所得强度分布对应的剂量分布均满足要求.测试结果表明,采用共轭梯度法优化强度分布具有快速和效果好的优点,因此可以将其应用在精确放疗系统中.
关键词:
目标函数
,
调强放射治疗
,
强度分布
林辉
,
许良凤
,
徐元英
,
李国丽
,
景佳
,
ARTS课题组
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.04.011
蒙特卡罗程序的计算速度与计算模型的体积大小有一定关联.通过改变模体的厚度,发现除在尾部有限范围内会出现差异外,薄模体与厚模体的结果差别很小,然而却可以获得模拟效率的指数性提升.通过改变模体的宽度,发现窄模体与宽模体相比,只要宽度比照射野半影大,对模拟效率的影响都很小;而当宽度与照射野半影区重合时,效率就有一定程度的提高,同时对剂量结果影响很小.将此研究结果用于临床头部实例,获得了计算速度的显著提升.
关键词:
模体大小
,
蒙特卡罗程序
,
模拟速度
,
模拟精度
林辉
,
陈冬颖
,
吴东升
,
李国丽
,
景佳
原子核物理评论
基于蒙特卡罗(MC)程序MCNP4c, DOSXYZnrc, DOSRZnrc 和DPM, 考察了模体厚度变化对MC程序计算速度和MC效率的影响, 发现模体的厚度变化对不同MC程序速度提升的影响差异较大, 其中DOSXYZnrc 提升最多, DOSRZnrc提升最小. 从MC效率方面来讲, DPM和DOSRZnrc具有明显的优势. 就4个程序而言, 薄模体均表现出一定的MC 效率优势. 从MC 效率提升角度来看, MCNP4c, DOSXYZnrc和DOSRZnrc表现出一定的相似性, 而DPM相对低些. 也对DOSRZnrc异常的统计不确定性特征、速度提升进行了研究, 发现其内部植入的光子强迫方差减小技巧在降低体元统计不确定性的同时, 也削弱了薄模体的速度优势. 但是由于显著影响了方差, 所以总体来讲, 仍然提高了DOSRZnrc薄模体的MC 模拟效率.
关键词:
蒙特卡罗程序
,
模体厚度
,
计算速度
,
蒙特卡罗效率
林辉
,
吴东升
,
李国丽
,
景佳
,
周金斌
,
杨铸
原子核物理评论
利用先进的蒙特卡罗治疗头模拟程序BEAMnrc,依据商家提供的详细设计资料,集成多项优化模拟参数,对医用直线加速器射线束传输部分进行了模拟,获得与测量数据一致的模拟结果. 对复杂多叶光栏模型进行了建模,模拟了非规则野的剂量分布,以用于后续研究工作.
关键词:
蒙特卡罗
,
直线加速器
,
参数模拟
,
机头数据
林辉
,
景佳
,
孟大敏
,
徐元英
,
许良凤
原子核物理评论
采用放射生物学方法,研究了放射性核素靶向治疗中细胞群大小对EUD和TCP的影响,并以宏观与微观结合的方法,分析了肿瘤中心活性缺失情况下所对应的特征.研究表明,在活性均匀分布的情况下,EUD随细胞群(肿瘤)增大而增大.若考虑细胞间液活性的影响,EUD还会增加约47%.当肿瘤内部活性缺失时,若以TCP=0.90作为衡量标准,周围细胞的211Atα粒子的交叉效应,对于细胞核源最大可弥补边长为4层细胞的肿瘤活性中空,而其它源可弥补边长为6层细胞的肿瘤活性中空.临床治疗中,医师按照模拟结果参考给药时,应参考细胞面源的指导药量,以免由于剂量不足而造成的肿瘤控制的局部失败.TCP可以清晰地表现剂量足与不足时的差异,但是当剂量充足或过量时效果就要差些,因此它比较适合于治疗计划的制定.EUD常用于比较不同活性分布的差异,但用户在使用时一定要注意保持前后模型形状、体积的一致性.
关键词:
肿瘤靶向治疗
,
细胞群模型
,
放射生物量
,
活性分布
