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中文摘要：
放射治疗是肿瘤治疗的主要手段之一。在放疗过程中，由于射线在人体内的输运，肿瘤区附近和射线所穿过区域内的正常组织也受到一定剂量的辐射。因此，放射治疗的基本原则是在给肿瘤区以致死剂量的同时，最大限度地减少对正常组织的伤害。放射治疗前，需要根据病人CT信息制定治疗计划，然后对病人实行多次分次照射。这里，精确的剂量分布计算对于临床实践和放射生物效应的研究至关重要。目前，治疗计划通常只用一组CT数据，是"静态"计划，即没有考虑病人器官在分次照射中以及分次照射间器官位置和形状的改变。本项目将建立放射治疗中的器官运动模型和含时的剂量计算方法，研究器官运动在各种照射模式下对剂量分布的影响，与影像引导放射治疗技术结合，发展提高剂量计算精度的方法。本项研究将有利于对现有的放疗技术作出评估，改善放射治疗质量，促进我国对放疗技术的研发，提高我国在该领域的科研水平。
结论摘要：
在项目资助期间，主要完成了对图像引导的调强放疗中剂量分布重建算法的可行行性研究，阐明了模拟射野影像计算需要充分考虑散射的影响；完成了一套用于医学物理的科研教学平台的建设，该平台提供了一系列医学图像处理和交换操作的模块，以及图像分割和图像登记模块；提出基于遗传算法的非等间距强度划分离散化算法，并阐明了通过子野化权重重新优化可以减少子野数而不对剂量分布产生大的影响；在调强放疗中的射束方向最优化研究中，发现用较多的候选方向反而可以加快计算的收敛速度，从而提高计算效率；在强度优化研究中，提出通过适当扩大靶区，可以采用快速简化的剂量计算模型，而不会明显降低治疗计划质量。在项目资助期间,还将在图像引导下剂量重建算法研究中发展起来的一些方法推广用于其他领域，如激光惯性约束聚变中的中子半影成像的重建，电子碰撞电离截面厚靶测量实验中的电离截面重建等。
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