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动态放疗中的实时肿瘤运动补偿被引量：2: 2011年; 针对呼吸引起的肺部肿瘤运动对放疗产生的影响,提出了一种肺癌放疗实时肿瘤运动补偿系统,根据在放疗前建立的呼吸状态和肿瘤位移之间的关系及在放疗过程中对病人呼吸的实时检测,间接获取肿瘤的位移量,并根据该位移量控制辅助放疗运动床运动,以调整病人的位置,从而实现对病人的肺部肿瘤运动进行补偿,减少或消除肺部肿瘤运动对放疗产生的影响.采用归一化最小均方自适应滤波器对肿瘤位移进行预测,以减少补偿滞后和系统延时所带来的影响.实验结果表明:归一化最小均方自适应滤波器对肿瘤位移具有较好的预测效果,可以满足实时肿瘤运动补偿的要求.; 杨词慧刘宏宋恩民张祺; 关键词：肺部肿瘤 LMS自适应滤波器

均匀水介质中计算电子束平均能量的拟合公式: 2014年; 在放射治疗中，混合笔束模型（HPBM）是一种计算电子束剂量分布的有效方法。而入射电子束的平均能量分布是影响HPBM精度的因素之一，特别是在电子束射程末端的地方。本文以蒙特卡洛（MC）程序对6—20MeV范围内电子束在水介质中平均能量分布模拟结果为基础，提出了一种新的拟合公式，并将拟合公式和已有的经验公式分别计算的平均能量代人到HPBM中，以美国高能电子束治疗计划联合工作组（ECWG）实测电子束剂量分布的数据为参考，评估了该能量范围内拟合公式的精度。结果显示，由拟合公式计算平均能量得到的剂量分布精度有大约1％的提高。; 张树芝刘乐乐徐云吴章文侯氢许安建勾成俊

放疗摆位偏移检测二维和三维X射线图像自动配准技术对比研究被引量：18: 2014年; 目的：比较常用的二维和三维X射线图像自动配准技术在影像引导放疗摆位偏移检测中的应用精度和效率。方法：使用仿真人头颈和胸腹模体模拟放疗摆位偏移,并通过加速器机载电子射野影像系统（electronic portal imageing device,EPID）和X射线容积影像系统（X-ray volune imaging,XVI）分别获取兆伏级X射线照片（megavoltage digital radiograph,MVDR）、千伏级数字X射线照片（kilovoltage digital radiograph,KVDR）和锥形束电子计算机断层图像（cone beam CT,CBCT）。将上述图像与计划的数字重建X射线图像（digital reconstructed radiography,DRR）和CT图像进行自动灰度配准得到配准偏移,比较配准偏移与实际偏移的误差,配准误差的可信区间（confidence interval,CI）,影像获取和配准操作的总耗时。结果：体模的3种图像自动灰度配准误差ΔMVDR、ΔKVDR和ΔCBCT,头颈部分别为（1.50±0.30）、（1.32±0.27）和（1.85±0.35）mm,胸腹部分别为（3.21±0.89）、（2.07±0.53）和（1.95±0.64）mm,头颈部配准误差的95%CI分别为1.18（0.87~2.05）、1.07（0.79~1.86）和1.38（1.16~2.54）mm,胸腹部分别为3.49（1.47~4.96）、2.09（1.02~3.11）和2.51（0.70~3.21）mm。3种自动图像配准方法中,图像获取和配准所需要的平均时间分别为（525±173）、（346±162）和（620±180）s,KVDR的配准的误差区间最小,图像获取和自动配准速度最快。结论：测试的二维和三维X射线图像自动配准均〉1mm并可能影响临床治疗的准确性,其中KVDR方式的配准精度和效率最优。在放疗摆位应用中应按临床要求进行评估及选择合适的图像和配准技术。; 袁珂邓小武陈立新罗广文孙文钊靳光华黄伯天王石; 关键词：影像引导放射治疗图像配准

基于GPU的快速调强算法研究被引量：2: 2012年; 研究了使用图形处理器(GPU)对调强放射治疗计划系统(IMRT)中分子动力学优化方法的加速方法及效果。利用统一计算设备构架(CUDA)平台,分别对4个临床肿瘤调强病例的笔束剂量响应矩阵的乘积运算进行GPU并行优化加速。比较和分析GPU并行加速笔束剂量响应矩阵的乘积运算的结果。结果表明,GPU平台上的计算结果与CPU平台的计算结果存在一定的差异,其最大相对误差为5.822×10^(-7),这一差异在临床上是可以接受的,GPU并行运算可以使计算速度提升9-12倍。; 李霞张树芝吴章文侯氢勾成俊

多层放射性铬胶片剂量验证系统的研制被引量：4: 2014年; 目的:采用放射性铬胶片(RCF)快速准确地验证调强放射治疗(IMRT)形成的复杂剂量分布,研制多层RCF剂量验证系统。方法:以RCF为载体,利用测量模体、RCF、胶片扫描仪及验证软件的剂量验证系统实施测量及分析;模体模拟人体外形,包含多种专用模块,软件包含二维、三维无标记点配准及验证分析功能。结果:模体凸凹槽结构结合软件无标记点自动定位功能,可快速完成胶片的固定及其与计划数据的配准以及RCF的免冲洗自动显影,减少了调强放射治疗测量和分析的不确定因素,减少物理师工作量。患者调强验证以剂量偏差3%和3 mm距离偏差为控制标准,6个临床病例的伽马分析通过率均>90%。结论:多层RCF剂量验证系统是调强适形放射治疗剂量验证和常规质量保证的多用途工具,具有方便、准确、真实、海量信息及多用途等特点,可用于对直线加速器、伽玛刀、射波刀、后装机及粒子植入等放射治疗设备质量验证和调强治疗患者剂量的二维、三维验证。; 张可谢玲灵张中柱戴建荣; 关键词：调强放射治疗

一种基于梯度的主动轮廓模型细胞分割算法被引量：1: 2013年; 目的利用细胞图像特殊的结构特点,设计出一种新的基于其梯度信息和灰度信息的主动轮廓模型细胞图像分割算法。方法首先将原细胞图像和该图像的梯度图像以一定比例相加得到新的图像,然后,设置第一个水平集函数的初始值,进行水平集函数的迭代求得细胞质和背景的轮廓线。最后用相同的方法求得细胞质和细胞核的轮廓线。结果与现有的水平集方法得到的分割结果比较,本文所提算法主要优点是能够更加精确地分割出细胞质、细胞核和背景3部分。结论细胞独特结构使得主动轮廓模型分割算法结合梯度信息能够更好的实现细胞图像分割。; 刘永马竟锋祁鑫包尚联高嵩; 关键词：细胞分割水平集能量函数主动轮廓模型

图像引导放疗锥束CT与计划CT不同配准方法精度研究被引量：18: 2014年; 目的验证CBCT图像引导系统骨性和灰度配准算法的精度和适用范围,为临床提供参考依据.方法使用仿真人头颈和胸腹体模,模拟三维方向摆位偏移并在完成每次摆位时获取CBCT图像.用IGRT系统的骨性和灰度配准方法分别配准计划CT图像与各次摆位CBCT图像,得到体模在x、y、z方向偏移量.分析两种配准方法的精度和重复性,并行配对t检验.结果头颈体模骨性和灰度配准在x、y、z轴向的误差分别为（-0.65±0.22）mm和（-0.70 ±0.17）mm （P =0.00）、（1.02±0.27） mm和（0.90±0.20） mm （P=0.00）、（1.46±0.53） mm和（1.47±0.47） mm （P=0.54）;胸腹体模的分别为（0.82±0.33） mm和（0.79±0.18） mm （P=0.03）、（2.45±1.17） mm和（1.61±0.84） mm （P=0.00）、（1.44土3.25）mm和（0.19±1.11） mm （P=0.00）.结论灰度配准精度和稳定性高于骨性配准,头颈部配准精度稍优于胸腹部,临床使用时应分别进行测试并根据治疗精度要求选择合适方法并修正误差.; 黄伯天邓小武罗广文祁振宇袁珂王石; 关键词：图像配准

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国家科技支撑计划(2011BAI12B05)

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