《三維光學CT法測量放療三維劑量分布的理論及技術研究》是依託清華大學，由王賢剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三維光學CT法測量放療三維劑量分布的理論及技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王賢剛
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
放射治療已發展到三維適型和調強階段，加速器照的射野呈三維形狀劑量呈空間分布。需要驗證的劑量不僅具有三維分布而且隨時間變化，為保護病人避免受到不正確照射，必須採用新的劑量驗證技術來保證病人受到的照射劑量與處方劑量一致。本課題提出採用化學劑量計凝膠模體固定放療劑量並用三維光學CT讀出的方法來驗證三維劑量分布。.研究的第一步是把三維動態劑量分布固定成為三維靜態信息，即：研製組織等效性好的輻射敏感的半透明化學劑量計凝膠模體。凝膠模體中含有Fe2+，經輻照後產生輻射效應，Fe2+變為Fe3+，從而改變顏色，即存儲固定了空間劑量的分布。.研究第二步是讀出已經固定的劑量分布信息，即：研究用於讀出劑量分布的三維光學CT。通過對凝膠模體進行錐束掃描，獲取顏色分布對應的劑量分布，並對CT偽像進行校正，獲得劑量分布，繪製等劑量圖以表達放療劑量的三維分布，從而完成劑量三維驗證的任務。
結題摘要
摘要：本課題研究了三維光學CT方法讀出凝膠化學劑量計的方法，研製了組織等效的凝膠化學劑量計，建立了三維光學CT成像平台，實現了三維數據讀出及重建，並研究了抑制偽像的處理方法。化學凝膠劑量計方面：研究組織等效的輻射敏感的凝膠化學劑量計，具有散射型、半透明等特點。實現了輻照劑量沉積在凝膠化學劑量計中，從而改變了凝膠化學劑量計的光學傳輸特性。凝膠化學劑量計主要採用輻射聚合物原理，初步制訂了聚合物凝膠化學劑量計的製備方法，研製了化學性能穩定的化學凝膠劑量計模體，並用於放療的三維劑量測量實驗。 三維光學 CT平台術採用可見波段的光線，LED光源發出可見光，經過濾片後穿過水箱以及半透明凝膠化學劑量計模體，光線被散射衰減，出射水箱後在CCD相機上形成攜帶物體信息的投影數據，經三維重建後得到樣品的斷層圖像。這就代表了放療計畫中的劑量信息和劑量分布，可以繪製等劑量曲線以及劑量分布的梯度信息。 三維光學CT成像系統易受散射、折射、反射以及外界雜散光影響，三維光學CT系統的噪聲水平較高，會導致採集到的CT投影數據質量惡化，經濾波反投影重建後，CT圖像的噪聲水平較高，並帶有明顯偽像。針對三維光學CT成像中的投影數據質量惡化的問題，重點開展偽像校正和噪聲抑制研究。設計從空白樣品出發，研究基於空白樣品刻度的方法，提高投影數據的信噪比，校正重建圖像中的各類偽像；同時，相較濾波反投影重建算法，近年來迅速發展的疊代重建算法，在噪聲抑制方面具有優勢，研究採用疊代重建算法對三維光學CT數據進行重建。
