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  • 基于三种深度学习模型在前列腺癌放疗中生成sCT的质量研究

    分类: 核科学技术 >> 粒子加速器 提交时间: 2024-04-25

    摘要: 摘要:目的:放疗过程中的锥形束CT(cone beam CT,CBCT)可为患者提供更精确的靶区定位,但由于散射线多造成的对比度低、噪声大、伪影大等,导致影像质量较差,在实时放疗中无法用于剂量计算。本研究旨在使用Unet、CyclaGAN和CGAN等三种深度学习网络生成基于CBCT的合成CT(sCTs),研究并对比三种sCTs的图像质量。方法:使用78例前列腺癌患者的CBCT和计划CT(pCTs)数据,进行预处理后,其中63例为训练集,10例为测试集,5例为验证集,分别训练和评估基于三种模型的图像质量。使用平均绝对误差(MAE)、平均误差(ME)、均方误差(MSE)、峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和空间非均匀性(SNU)等影像评估指标以及频域信息进行评估。结果:在三种模型中,cGAN模型在各个指标上都表现出最优的性能。在全局条件下的图像质量方面,平均MAE降低到7.77HU, MSE降低到4.99,PSNR提高到54.95,SSIM提高到96%。结论:应用深度学习方法可以大幅修正CBCT的HU值并生成对应高质量的sCT,针对前列腺癌的病人,CGAN模型生成的sCT拥有更好的影像质量,使用该模型生成基于CBCT的sCT可以为前列腺癌放疗靶区剂量计算提供。

  • 三维EAST离子回旋波传播及其加热模型构建及对比

    分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2024-03-27

    摘要: 采用有限元法和热介电张量模拟研究了非一次吸收假设,以及一次吸收假设对EAST四电流带天线少数离子加热波传播和功率沉积的影响。模拟结果显示:在其他参数相同的条件下,当天线电流相位为(0 0 π π)和(0 π π 0)时,两种模型计算的天线附近电场分布基本一致;当天线电流相位为(0 π 0 π)时,两个模型的电场模拟结果出现显著差别。环向传播多圈的离子回旋波是导致结果差异的主要原因。环形聚变装置中,当波的平行波数较大时,一次吸收假设的模拟结果偏小。对于环形聚变装置,一次吸收假设的适用性需要进一步系统的研究。