机械误差对肿瘤精确旋转放疗射野变形的影响及补偿算法研究

来源：机械工程学报杂志2015年第15期北京时间：

作者：史少华， 樊文刚, 解传滨， 叶佩青, 张翔， 张辉

单位：1.清华大学机械工程系 2.清华大学摩擦学国家重点实验室 中国人民解放军总医院

摘要：放疗设备的机械误差是影响肿瘤放射治疗精确性的重要因素，且随设备使用时间呈现逐渐增大趋势，因此研究机械误差对治疗效果的影响和相应解决方法具有重要意义。首先对旋转放疗设备射线投递的过程进行数学建模，得到治疗头各自由度机械误差对等中心面射野形状的影响规律，并提出了一种用于衡量射野变形的有限点二维搜索方法；然后，通过进行射野区域分割、最佳逼近射野计算以及多叶光栅顶点坐标反算，提出了一种基于多叶光栅的射野变形补偿算法；最后，对四个临床上的实际射野进行了算法的数值仿真试验。结果表明，算法可以有效减少50%左右由机械误差引起的射野形状误差，显著提高了放射治疗精度。

关键词：补偿,多叶光栅,机械误差,精确放疗,射野形状；

基金资助：北京市科技计划(Z141100000514015)、清华大学摩擦学国家重点实验室重点(SKLT12A03)和清华大学自主科研计划课题学科交叉专项(20111081026)资助项目