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研究生:林婷潔
研究生(外文):Ting-Chieh Lin
論文名稱:利用濾片改善影像導引放射治療驗證片之品質-以頭頸部癌症為例
論文名稱(外文):Use filter to improve quality of verification film for Imagine–Guided Radiation Therapy- An Example of Head and Neck Cancer
指導教授:劉立劉立引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:臺北醫學大學
系所名稱:醫學資訊研究所
學門:醫藥衛生學門
學類:醫學技術及檢驗學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:影像導引放射治療數位式影像重建X光攝影強度調控放射治療
外文關鍵詞:Image Guided Radiation TherapyDigital Reconstructed Radiography( DRR)Intensity Modulated Radiation Therapy(IMRT)
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放射治療是癌症治療的方式之一,約有35~45%的癌症病患接受放射治療。許多早期常見癌病的治癒率高達80%-90%以上,原位癌更是接近100%﹔即使是中晚期腫瘤,由於手術、放射線、化學治療及標靶治療的持續發展,使得成功率亦屢有突破。尤其,放射線治療近二十年已進入三度空間放射線治療的時代,諸如立體定位放射手術(Stereotacticradiosurgery;SRS)、三度空間順形放射治療(3D Conformal Radiotherapy; CRT)、強度調控放射治療(Intensity Modulated Radiation Therapy;IMRT),及正熱門的影像導引放射治療(Image Guided Radiation Therapy; IGRT),皆使得放射治療照射得比以前更精準,許多腫瘤的局部控制率不斷提升,且副作用亦逐漸下降。影像導引放射治療於近幾年的臨床應用以及研究上,其結果都顯示該技術對於日常擺位誤差的校正有明顯的效益。本研究的動機,是對身體厚度落差較大的治療部位,X光經過人體後會造成衰減的強度不同,所造成影像品質對比差異大,相對的,自動比對軟體比對的效果則不彰,因此,本研究的目的在於應用濾片補償在治療病灶厚度較薄的治療部位,將多餘的光子衰減,改善擺位驗證影像比品質,使影像灰階強度提高,影像資訊增加,使電腦比對的準確度提升,確保治療的準確性與效果。研究方法分為三個部分,第一部使用仿人體組織假體,分析電腦斷層模擬定位機(CT simulator)之數位式影像重建X光攝影(Digital Reconstructed Radiography; DRR)與有無使用濾片之擺位驗證片的影像灰階強度與校正位移的數據,第二部分採用放射物理游離輻射與物質作用的物理公式,找出身體組織厚度與濾片之間的相對應關係;最後,則將第二部分所求出的數據,實際應用在臨床15位頭頸部癌症患者上;所得的資料皆以相依樣本T檢定統計進行分析;本研究結果顯示,使用濾片之擺位驗證片前後的影像灰階強度與校正位移有顯著的差異(P<0.05),身體組織厚度與濾片之間的相對應關係,則採用骨骼組織相對應公式換算表,實際應用於臨床15位頭頸部癌症病患的擺位驗證片照射,校正位移的數據在各個擺位方向顯示,前後位方向較容易產生擺位的誤差,表示使用濾片改善影像導引放射治療驗證片的影像品質有正向的幫助。
The radiotherapy is one of the ways of treatment of cancer. Nearly 35%~45% of the cancer patients accept the radiotherapy. The cure rate of a lot of early common cancer is up to more than 80%-90%, and carcinoma in situ cancer is close to 100% , especially. Later period tumor, surgery, radioactive rays, chemical treatment and mark sustainable development of treatment in being, make success rate also repeat have breakthroughs. Especially, the radiation therapy has already entered the area for radiation therapy of three-dimensional space in the past 20 years, for example stereotacticradiosurgery (SRS), three-dimensional conformal radiotherapy, intensity modulated radiation therapy (IMRT), And image guided radiation therapy (IGRT), All make the radiation therapy shine more accurate than before, the control rate of part of a lot of tumors is improving constantly, and the side effect also gradually to reduce. Image guided radiation therapy in clinical application and study of recent years, the result in daily position error correct is benefit. The motive of this research is the treatment part to the body thickness with larger drop, the X-rays will cause the intensity of decaying in different human tissues, and the image quality contrast caused is widely differently. Relative, the compare result is not complete in the automatic system. Therefore, the main goal of this research is use filter in thin thickness of treatment part that decay redundant photons and improve image quality of verification film. It will be raise gray scale intensity of the image and image information. The research techniques have three parts. The first part is use phantom for analysis gray scale intensity and correction shift between DRR of CT simulator and verification film of with and without filter. The second part is use a formula of the free radiation of physics and physical on action of material, and find out corresponding relation between the bodies and organize the thickness. Finally, apply the data that the second part data to 15 clinical cases of head and neck cancer patients. All the collected data using part T-test are carried on the analysis. This research shows that the gray scale intensity and correction shift have revealed a big difference before and after using filter in verification film (P<0.05). Corresponding relation between the bodies and organize the thickness is choose bone tissues corresponding relation table for applied to 15 clinical cases of head and neck cancer patients in irradiate of verification film. In each direction of correction shift data shows that anterior-posterior direction is more position error than each direction. It indicates that the whole research represents that using filter to improve quality of verification film for image guided radiation therapy give a positive approach.
標題 iv
審定書 v
目錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 x
中文摘要 xi
英文摘要 xii
第一章 緒論1
1.1 前言 1
1.2 研究動機2
1.3 研究目的3
第二章 文獻回顧4
2.1 放射治療簡介4
2.1.1 放射治療的原理4
2.1.2 放射治療的流程5
2.2 強度調控放射治療(Intensity Modulated Radiation Therapy;IMRT)8
2.3 影像導引放射治療(Image Guided Radiation Therapy;IGRT)10
2.3.1 影像導引放射治療(Image Guided Radiation Therapy;IGRT)的目的10
2.3.2 影像導引放射治療國外之臨床應用 11
2.4 頭頸部癌症的介紹12
2.4.1 頭頸部癌症的定義12
2.4.2 頭頸部癌症的放射治療與副作用17
2.5 影像品質21
2.6 影像比對技術23
2.6.1 標記比對24
2.6.2 特徵結構24
第三章 研究材料與方法26
3.1 研究架構27
3.2 研究設計28
3.3 研究假說30
3.4 研究工具30
3.5 研究對象35
3.6 研究方法35
3.6.1影像對比之影像固定區域直方圖分析36
3.6.2擺位驗證片定位準確度分析38
3.6.3身體組織厚度與濾片之間的相對應關係與臨床應用分析39
第四章 研究結果與討論43
4.1濾片的使用在擺位驗證片影像對比之分析結果43
4.2濾片的使用在擺位驗證片定位準確度分析結果44
4.3身體組織厚度與濾片之間的相對應關係分析結果47
4.4 臨床應用可行性分析結果51
4.4.2 使用骨骼組織相對應公式換算表於臨床案例上的應用57
第五章 結論與未來展望59
5.1 結論59
5.1.1 使用濾片可增進影像導引放射治療驗證片的影像品質59
5.1.2 使用濾片可增進影像導引放射治療驗證片的影像準確度60
5.1.3 身體厚度與濾片之間的相對應表可實際應用於臨床上60
5.2未來展望61
參考文獻63
中文文獻63
英文文獻63
電子文獻66
附錄1 參與「利用濾片改善影像導引放射治療驗證片之品質」研究同意書67
專書
莊克士. (1998). 醫學影像物理學. 台北市: 合記圖書出版社.
沈宗憲(1992).頭頸部癌症:(I)總論. 慈濟醫學雜誌,4(4),51-53。
張寶樹.(2004). 放射治療物理學 台北市:合計圖書出版社
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論文

呂題呈. (2005). 醫學影像自動對位系統之研發. 義守大學, 生物醫學工程學系碩士論文.
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英文文獻

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電子文獻

行政院衛生署
http://www.doh.gov.tw/cht2006/index_populace.aspx
The Phantom Laboratory
http://www.phantomlab.com/rando.html
頭頸部癌症簡介
http://www.femh.org.tw/healthedu/viewdetail.aspx?titleID
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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