胶片剂量仪在调强放射治疗剂量验证中的应用研究

论文摘要

随着调强适形放射治疗（intensity modulated radiation therapy, IMRT）的开展,为了确保IMRT的高梯度变化的剂量准确实施在患者身上,治疗前的剂量验证成为质量保证（quality assurance,QA）和质量控制（quality control,QC）的重要部分。胶片剂量仪由于其空间分辨率高,获取图像方便,利于长期保存以及具有极高的性价比等优点在IMRT的剂量验证中得到广泛的应用。而基于卤化银颗粒的胶片在剂量分析过程中会受到诸多因素的影响而降低胶片剂量仪的精度甚至导致剂量分析失败。本文的目的是探讨胶片剂量仪在进行IMRT剂量验证过程中各个环节的影响因素,建立基于卤化银颗粒的胶片剂量仪的IMRT验证体系,为临床IMRT治疗提供有效的保证。本文探讨了胶片剂量仪OD（optical density,OD）值的定义和计算方法、剂量与OD响应曲线刻度片的刻度方法,分析了不同方法的优缺点,优化了刻度片的刻度方法;在胶片冲洗过程中,分析了不同温度设置对OD值的影响,不同批次胶片的差异,不同药水的影响和同一批次胶片在同一批次药水下的剂量与OD响应曲线的变化,确定了冲洗的最佳温度为29-31℃,获得了不同批次的胶片不能混用,每次验证需要重新刻度等结论;在分析胶片扫描条件的影响时,研究了光源不均匀性的影响、扫描仪稳定工作时间、扫描仪的噪声包括不同分辨率设置时的噪声影响等,确定了扫描的最佳分辨率设置为72dpi,深度位数为16bit,预热时间为10分钟;为了分析本研究的临床意义,比较了采取质控措施前的验证结果和质控措施后的验证结果的γ因子通过率和NAT指数,剂量分析结果证实了本项研究具有显著的临床意义。同时,本文还探讨了胶片剂量仪和二维电离室矩阵在IMRT剂量验证中的应用,因为电离室矩阵在临床应用中由于分辨率低的缺点导致其存在许多函待解决的问题,而胶片剂量仪的分辨率优势将可以指导临床更好的使用二维电离室矩阵。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 胶片剂量仪的临床应用与挑战概述
• 1.1.1 胶片剂量仪应用于IMRT 剂量验证的原因
• 1.1.2 胶片剂量仪用于IMRT 剂量验证面临的挑战
• 1.2 研究现状与进展
• 1.3 课题研究目的、主要研究内容和结构安排
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 主要研究内容和结构安排
• 第2章 卤化银胶片剂量与OD 响应曲线的刻度方法
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 卤化银胶片的物理特性及相关概念
• 2.1.1.1 卤化银胶片的物理特性
• 2.1.1.2 胶片的显影原理（Gurney&Mott 模型）
• 2.1.1.3 光学密度的定义及一种计算方法
• 2.1.1.4 剂量与OD 响应曲线的定义和类型
• 2.1.2 剂量与OD 响应曲线刻度片的设计
• 2.1.3 剂量与OD 响应曲线的获取
• 2.2 结果
• 2.2.1 刻度胶片每个射野对应的绝对剂量测量结果
• 2.2.2 不同刻度方法剂量与OD 响应曲线的比较
• 2.3 讨论
• 2.4 结论
• 第3章 冲洗和扫描条件对胶片剂量响应曲线影响因素的分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 冲洗条件的影响因素分析
• 3.1.1.1 不同温度设置对胶片OD 值的影响
• 3.1.1.2 不同批次胶片同一冲洗条件的OD 值分析
• 3.1.1.3 不同批次药水对胶片OD 值的影响
• 3.1.1.4 同一批次药水不同时间段冲洗对胶片OD 值的影响
• 3.1.2 扫描条件的影响因素分析
• 3.1.2.1 扫描仪工作原理
• 3.1.2.2 扫描仪扫描均匀性校准
• 3.1.2.3 扫描仪稳定工作时间测试
• 3.1.2.4 扫描仪噪声信号影响分析
• 3.2 结果
• 3.2.1 冲洗条件分析结果
• 3.2.1.1 不同温度条件对胶片OD 值的影响
• 3.2.1.2 不同批次胶片同一冲洗条件的OD 值分析
• 3.2.1.3 不同批次药水对胶片OD 值的影响
• 3.2.1.4 同一批次药水不同时间段冲洗对胶片OD 值的影响
• 3.2.2 扫描条件分析结果
• 3.2.2.1 扫描仪扫描均匀性校准
• 3.2.2.2 扫描仪稳定工作时间测试
• 3.2.2.3 扫描仪噪声信号影响分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 冲洗条件的影响因素分析
• 3.3.2 扫描条件的影响因素分析
• 3.4 结论
• 第4章 胶片质控前后剂量评估分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 剂量评估的常用参数
• 4.1.1.1 剂量差异（dose-difference）
• 4.1.1.2 距离符合度（distance-to-agreement, DTA ）
• 4.1.1.3 γ因子（gamma evaluation）
• 4.1.1.4 NAT（normalized agreement test index）
• 4.1.2 质控前后剂量评估分析方法
• 4.2 结果
• 4.2.1 10 例患者的重新分析结果
• 4.2.2 质控前后结果
• 4.3 讨论
• 4.4 结论
• 第5章 胶片剂量仪与电离室矩阵的剂量测量比较
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 分辨率测试例
• 5.1.2 临床实例分析
• 5.2 结果
• 5.2.1 EDR2 胶片与Matrixx 电离室矩阵测试例测量结果
• 5.2.2 临床实例分析结果
• 5.3 讨论
• 5.4 结论
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文