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胶片作为剂量测量的一种探测器，具有卓越的空间分辨率、很好的组织等效性和适合测量剂量场分布等优点，是剂量验证测量的首选探测器。发展基于胶片探测器的放疗计划(RTP-RadiotherapyTreatmentPlan)剂量验证系统，保证适形调强放疗(IMRT)等新放疗技术应用的安全和有效，是促进放疗质量控制在中国普及的重要措施。本论文在广泛调研的基础上，设计了一种符合国情的基于胶片和通用扫描仪的放疗计划验证系统，解决了其中的关键技术问题，为发展高性价比的放疗计划验证系统打下了基础。
论文首先针对胶片作为剂量验证探测器存在的问题开展工作，重点解决了胶片对低能散射光子的过响应问题，解决如何处理胶片并提高测量精度的一系列问题。继而，论文针对通用扫描仪实现胶片数字化过程中存在的CCD器件非线性光学响应、干涉伪影、穿透伪影、颗粒噪声和高频噪声等问题，提出了校正方法。校正实施后，提高了扫描仪对胶片光密度测量的信噪比、灵敏度和线性度。论文在解决这个问题时，采用的或者改进的方法包括非线性光学响应刻度、漫反射扫描平板技术、多分辨率SURE阈值滤波，以及基于点扩散函数的DFFT去卷积方法。这些方法的采用，大大消除了胶片数字化后灰度图像中的伪影、噪声、畸变，取得了很好的效果。例如对光密度值为3.75的灰度测量中，其信噪比提高了近1倍。同时，论文还用MonteCarlo(MC)方法对单野、均匀模体中测量胶片的过响应系数进行了模拟计算，并把MC计算结果和解析计算结果进行了比对。比对结果证明，根据剂量场分布特点给出的对普通单野、三维适形和适形调强放疗(IMRT)的RTP剂量验证中胶片过响应系数的解析算法是准确的。
通过综合前人研究成果，加上本论文的工作，我们形成了具有原始创新性的к判据定量比较法。该方法采用了标准化互信息来评判验证剂量场的品质，建立了基于质心法的最大互信息配准来优化配准和改善验证精度的方法，可纠正验证实验的综合定位误差，使得定位误差和旋转支架的转动误差的精度达到+1mm和±1°，从而保证了验证剂量场的可靠性、相关性和准确性。该方法的实际应用例子表明：用胶片对放疗剂量场测量的准确性好于5﹪，稳定性好于3﹪，可靠性大幅度提高，能满足RTP剂量验证的测量要求。
为了把博士论文的成果用于临床的放疗计划剂量验证，我们已经实现了基于胶片和通用扫描仪的定量验证系统的实验室原型，通过进一步工作即可发展成为一种具有原创性的新产品。