基于患者特异性4DCT数据的癌症放射治疗呼吸运动建模

预测呼吸运动有可能大大改善癌症放射治疗。基于患者特定压-容关系和四维计算机断层扫描(CT)数据，建立了全呼吸周期呼吸运动的非线性有限元模型。用于肺和胸腔的几何建模
避免了多次几何平滑过程的中间CAD曲面。对于生理相关的呼吸运动建模，我们使用压力-体积(PV)关系在模型表面施加压力负荷。使用了实验观察建立的超弹性软组织模型。此外，胸膜滑动已被考虑导致准确的变形在上下(SI)方向。利用CT数据中的51个标志对有限元模型进行了验证。左右、前后、上下方向的平均位置差异分别为0.07 cm (SD = 0.20 cm)、0.07 cm (0.15 cm)和0.22 cm (0.18 cm)。