肺部腫瘤的形狀通常都不會以固定的形態出現。而呼吸運動是否會對於在治療時，這些不同形狀的腫瘤劑量分佈上的不同。本實驗針對螺旋式斷層強度調控放射治療機在治療肺癌上，腫瘤形狀與呼吸運動所造成的腫瘤劑量分佈做更進一步的探討。
在相同的呼吸頻率以及振幅之下，不同形狀的腫瘤會造成不同的劑量分布。本篇研究在評估用螺旋式斷層強度調控放射治療機治療球形、錐形、圓柱形以及啞鈴形四種不同形狀的腫瘤並且伴隨著呼吸運動所造成劑量的分佈比較。
本次的實驗當中使用螺旋式斷層強度調控放射治療機,治療計劃系統, 移動假體平台,固態水假體(30*30*5 cm3)*2 和 EBT-2底片。我們在治療計劃系統當中模擬了球型、錐形、柱狀型以及啞鈴型四種不同形狀的腫瘤。腫瘤設定在固態水假體的中心點。移動假體平台頻率設定為0秒、3秒以及5秒。振福則設定為0公分、1.2公分以及2公分。治療劑量為單次200 cGy 並且使用EBT-2底片來測量和分析劑量的分佈。

In the same period and amplitude of respiratory motion, the different tumor shape will caused the different dose distribution. This study was to evaluate the tumor dose distribution at ball, cone, cylindrical and dumbbell type of the tumor with respiratory motion for the treatment in Tomotherapy.
Tomotherapy, treatment planning system, motion phantom platform, solid water phantom(30*30*5 cm3)*2 and EBT-2 film was used in this study. We used four different shape of ball, cone, cylinder and dumbbell to simulated tumor for the treatment planning. Tumor set in the center of solid water phantom and motion phantom platform was set to the period of 0 s, 3 s and 5 s. The amplitude was set to 0 cm, 1.2 cm and 2 cm. The treatment delivery dose was 200 cGy for each treatment, and the EBT-2 film was used to do the measurement and dose distribution analyze.

目錄、頁次
中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要 ………………………………………………………………II
目錄……………………………………………………………………III
圖目錄 …………………………………………………………………VI
表目錄 …………………………………………………………………XI
第一章 前言 ……………………………………………………………1
1.1 研究背景 ……………………………………………………1
1.2 研究動機 ……………………………………………………2
1.3 實驗目的 ……………………………………………………3
1.4 論文架構 ……………………………………………………3
第二章 文獻回顧 ………………………………………………………5
2.1 EBT底片特性 …………………………………………………5
2.2底片劑量系統 …………………………………………………7
2.3 螺旋式斷層強度調控放射治療機……………………………9
第三章 材料與方法……………………………………………………12
3.1 實驗架構……………………………………………………12
3.2 實驗設備……………………………………………………12
3.2.1 底片劑量系統(EBT film) ……………………………12
3.2.2螺旋式斷層強度調控放射治療機………………………14
3.2.3 固態水假體 ……………………………………………17
3.2.4 二維(2D)移動平台 ……………………………………18
3.2.5 光學平台式彩色掃描機(EPSON Expression 1680) …………………………………………………………………25
3.2.6 分析軟體(FILMQA) ……………………………………26
3.2.7 Eclipse治療計畫系統…………………………………26
3.3 實驗方法……………………………………………………28
3.3.1 EBT劑量校準……………………………………………28
3.3.2 實驗過程 ………………………………………………29
第四章 結果……………………………………………………………34
4.1底片劑量校準…………………………………………………34
4.2 四種形狀腫瘤在四種不同呼吸週期及振幅之下之劑量分布結果 ……………………………………………………………………35
4.2.1 球形腫瘤在四種不同呼吸週期及振幅之下之劑量分布結果 ……………………………………………………………………37
4.2.2 錐形腫瘤在四種不同呼吸週期及振幅之下之劑量分布結果 ……………………………………………………………………44
4.2.3 圓柱形腫瘤在四種不同呼吸週期及振幅之下之劑量分布結果 …………………………………………………………………52
4.2.4 啞鈴形腫瘤在四種不同呼吸週期及振幅之下之劑量分布結果 …………………………………………………………………60
第五章 討論……………………………………………………………69
5.1球形腫瘤劑量剖面圖之劑量差異……………………………69
5.2錐形腫瘤劑量剖面圖之劑量差異……………………………70
5.3圓柱形腫瘤劑量剖面圖之劑量差異…………………………72
5.4啞鈴形腫瘤劑量剖面圖之劑量差異…………………………74
5.5相同呼吸運動下四種腫瘤形狀之平均劑量差異……………75
第六章 結論……………………………………………………………78
第七章 參考文獻………………………………………………………79








圖目錄
圖2-1、螺旋式斷層強度調控放射治療機外觀…………………………9
圖2-2、螺旋式斷層強度調控放射治療機機頭主要機械結構示意圖 ………………………………………………………………………10
圖3-1、螺旋式斷層強度調控放射治療機外觀………………………15
圖3-2、螺旋式斷層強度調控放射治療機機頭主要機械結構示意圖 ………………………………………………………………………16
圖3-3、固態水假體。……………………………………………………17
圖3-4、線性模組滑台技術資料。………………………………………19
圖3-5、交流伺服馬達規格圖。………………………………………21
圖3-6、交流伺服馬達驅動器規格圖。…………………………………21
圖3-7、載具控制介面之原點復歸設定。………………………………23
圖3-8、載具控制介面外關。…………………………………………24
圖3-9、載具控制介面之軸向參數設定。………………………………24
圖3-10、平台式全彩影像掃描器(EPSON Expression 1680)。………26
圖3-11、四種腫瘤的形狀與大小示意圖。……………………………30
圖3-12、移動假體擺方式及位置………………………………………32
圖3-13、FILMQA軟體分析測量方法。………………………………33
圖4-1、劑量校準曲線。…………………………………………………35
圖4-2、執行治療計劃後，EBT底片測量的結果。……………………35
圖4-3、四種形狀腫瘤治療區示意圖。…………………………………36
圖4-4、球形腫瘤0 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較…37
圖4-5、球形腫瘤0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………38
圖4-6、球形腫瘤-0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………39
圖4-7、球形腫瘤1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較…40
圖4-8、球形腫瘤-1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………41
圖4-9、球形腫瘤1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………42
圖4-10、球形腫瘤-1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………43
圖4-11、錐形腫瘤0 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………45
圖4-12、錐形腫瘤0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………46
圖4-13、錐形腫瘤-0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………47
圖4-14、錐形腫瘤1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………48
圖4-15、錐形腫瘤-1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………49
圖4-16、錐形腫瘤1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………50
圖4-17、錐形腫瘤-1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………51
圖4-18、圓柱形腫瘤0 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………53
圖4-19、圓柱形腫瘤0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………54
圖4-20、圓柱形腫瘤-0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………55
圖4-21、圓柱形腫瘤1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………56
圖4-22、圓柱形腫瘤-1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………57
圖4-23、圓柱形腫瘤1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………58
圖4-24、圓柱形腫瘤-1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………59
圖4-25、啞鈴形腫瘤0 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………61
圖4-26、啞鈴形腫瘤0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………62
圖4-27、啞鈴形腫瘤-0.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………63
圖4-28、啞鈴形腫瘤1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………64
圖4-29、啞鈴形腫瘤-1 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ………………………………………………………………………65
圖4-30、啞鈴形腫瘤1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………66
圖4-31、啞鈴形腫瘤-1.5 cm處F→G方向的四種呼吸振幅週期劑量比較 ……………………………………………………………………67
圖5-1、治療區內在相同呼吸週期及振幅中不同腫瘤形狀的平均劑量差異圖 …………………………………………………………………76
圖5-2、治療區外在相同呼吸週期及振幅中不同腫瘤形狀的平均劑量差異圖…………………………………………………………………77
















表目錄
表3-1、螺旋式斷層強度調控放射治療機 6 MV劑量校準，秒數與劑量關係表。………………………………………………………………29
表3-2、二維移動平台模擬的四種呼吸移動條件參數………………31
表4-1、底片劑量校準與影像強度值關係表。………………………34
表4-2、球形腫瘤在0 cm處四種呼吸週期及振幅下之95%劑量寬度及半影區 …………………………………………………………………44
表4-3、錐形腫瘤在0 cm處，四種呼吸週期及振幅下之95%劑量寬度及半影區 ………………………………………………………………52
表4-4、圓柱形腫瘤在0 cm處，四種呼吸週期及振幅下之95%劑量寬度及半影區 ……………………………………………………………60
表4-5、啞鈴形腫瘤在0 cm處，四種呼吸週期及振幅下之95%劑量寬度及半影區 ……………………………………………………………68
表5-1、球形腫瘤治療區內之平均劑量差異比較……………………70
表5-2、球形腫瘤治療區外之平均劑量差異比較……………………70
表5-3、錐形腫瘤治療區內之平均劑量差異比較……………………71
表5-4、錐形腫瘤治療區外之平均劑量差異比較……………………72
表5-5、圓柱形腫瘤治療區內之平均劑量差異比較…………………73
表5-6、圓柱形腫瘤治療區外之平均劑量差異比較…………………73
表5-7、啞鈴形腫瘤治療區內之平均劑量差異比較 …………………75
表5-8、啞鈴形腫瘤治療區外之平均劑量差異比較 …………………75
表5-9、治療區內在相同呼吸週期及振幅中不同腫瘤形狀的平均劑量差異 ……………………………………………………………………76
表5-10、治療區外在相同呼吸週期及振幅中不同腫瘤形狀的平均劑量差異 …………………………………………………………………77

第七章 參考文獻
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