ct模拟扫描参数对tps系统影像重建精度的影响研究

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1、CT模拟扫描参数对TPS系统影像重建精度的影响研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：医学院工程领域：生物医学工程申请人：杨大为指导教师：吴朝霞副教授联合指导教师：邢晓汾副教授二○一五年六月InfluenceofCTSimulatorScanParametersonTPSImageReconstructionAccuracyThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessi

2、onaldegreeofMasterofBiomedicalEngineeringbyYangDawei(MechanicalEngineering)ThesisSupervisor:AssociateProfessorWuZhaoxiaAssociateSupervisor:AssociateProfessorXingXiaofenJun,2015摘要摘要三维适形放疗技术和调强放疗技术，能够使高剂量区的分布与勾画建立[1]的肿瘤靶区形状在三维空间上达到非常好的适形，是凭借CT模拟定位机以其独特的优势

3、贯穿于放射治疗的整个过程。借用影像质控体模，测量并分析两套不同品牌和型号的TPS系统在不同CT扫描参数时图像所重建的结构几何精度，为科室建立各不同TPS系统对CT扫描的规范和计划设计提供最有力的依据。方法：选设CT机6组不同的扫描参数对内置已知体积、相对电子密度范围不同形状、密度等结构模块扫描。在不同厂家的两台TPS工作站进行影像重建测试。比较各系统重建质量、几何精度及CT值与相对电子密度的改变。结果：（1）TPS系统中重建体积的长、宽、高与模体实际体积长、宽、高偏差很小，符合CT-Sim模拟定位技术

4、标准；所测得不同两套TPS工作站系统的影像重建均匀存在不同程度的偏差；（2）对各系统的影像重建体积有明显的影响：扫描模体体积小于（<5cc）的重建偏差较大，临床常用的体积范围内（5cc--125cc）各TPS系统的重建偏差结果基本在6%以内。（3）CT扫描层厚对重建体积的影响较其他因素较为显著，扫描层厚越大各系统的图像重建体积误差越大；（4）扫描螺距取值为1.0时的重建体积精度优于其他螺距；随着螺距的增加，体积误差和上下径的误差亦加大。（5）扫描电流电压对CT值明显影响，两套不同TPS系统的计算数值与

5、CT机的刻度曲线相对一致。（6）TPS系统，靶区外扩受扫描参数影响极大。结论：结果提示，在我国各级别医院在肿瘤放射治疗所使用设备良莠不齐的现状，有必要对其使用的每台TPS系统和CT扫描参数进行影像质量检测和评估，用以决定适合本单位治疗系统的误差范围以及使用条件；在TPS系统中使用体积剂量评估工具，如TPS系统中DVH，进行TPS计划评估时考虑影像重建体积的几何误差。并根据肿瘤实际的生长位置、状态、结构等因素选择CT扫描参数，结合实际，合理有效的治疗。关键词:CT模拟定位系统；CT扫描参数；TPS系统重

6、建ⅠAbstractAbstractBackground:Three-dimensionalconformalradiationtherapyandintensity-modulatedradiationtherapytechnology,canmakethehighdoseareadistributionanddrewtheoutlineofthetumortargettoestablishshapein3Dspacetoachieveverygoodconformal,isrelyingonCTs

7、imulationpositioningmachinewithitsuniqueadvantagethroughoutthewholeprocessofradiotherapy.CTsimulationpositioning(CT-Sim)technologyhasbeenthetumortreatmentunitsarewidelyusedinthethreedimensionalconformalandintensitymodulatedradiationtherapy.Objective:Usi

8、ngcommercialimagequalitycontrolbodymodel,measuringtwomanufacturersandmodelsofTPSsystemindifferentCTscanparameterswhenthegeometryprecisionofimagereconstruction,forthedepartmenttoestablishdifferentTPSsystemspecificationandplanofthe