Details

Данная работа посвящена созданию и тестированию симулятора для лучевой терапии, использующего ПЭТ-изображения для повышения точности и эффективности лечения. В ходе исследования рассматривались следующие вопросы: Введение в лучевую терапию и ее основные задачи, включая терминологию и цели, а также обзор лучевой терапии под биологическим контролем. Рассмотрены особенности использования трейсера 18FDG в ПЭТ-сканировании, физические процессы, происходящие в ПЭТ, и ограничения данного метода. Проанализированы особенности аппарата BgRT и процесса лечения пациента, включая сессии только для визуализации и доставки облучения. Обсуждены различия между натурной и компьютерной моделями пациента и их сравнение. Основное внимание уделено разработке симулятора ПЭТ-сканера. Описаны инструменты разработки, общая структура программы и разработанные алгоритмы. Результаты тестирования симулятора показали его высокую точность и надежность. Методология тестирования включала сравнение симуляционных данных с данными реальных ПЭТ-сканирований. Преимущества симулятора включают улучшенное качество планирования лучевой терапии, снижение рисков для пациентов и сокращение затрат на проведение тестов. В заключении подведены итоги работы, подтверждающие, что использование симулятора может существенно улучшить результаты лечения онкологических заболеваний, повысить качество и безопасность лучевой терапии. Симулятор готов к внедрению в клиническую практику и имеет потенциал для значительного улучшения планирования и проведения лучевой терапии.

This work is dedicated to the creation and testing of a simulator for radiation therapy using PET images to improve the accuracy and efficiency of treatment. The following issues were addressed during the study: Introduction to radiation therapy and its main objectives, including terminology and goals, as well as an overview of biologically-guided radiation therapy. The features of using the 18FDG tracer in PET scanning, the physical processes occurring in PET, and the limitations of this method are considered. The features of the BgRT apparatus and the patients treatment process, including imaging-only sessions and delivery sessions, are analyzed. The differences between physical and computer models of the patient and their comparison are discussed. The main focus is on the development of a PET scanner simulator. The development tools, general structure of the program, and developed algorithms are described. The testing results of the simulator demonstrated its high accuracy and reliability. The testing methodology included comparing simulation data with real PET scans. The advantages of the simulator include improved quality of radiation therapy planning, reduced risks for patients, and decreased costs of conducting tests. In conclusion, the results of the work confirm that the use of the simulator can significantly improve the outcomes of cancer treatment, enhance the quality and safety of radiation therapy. The simulator is ready for clinical implementation and has the potential to greatly improve the planning and execution of radiation therapy.