基于虛擬現(xiàn)實(shí)的劑量評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究的開題報(bào)告一、選題背景現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了醫(yī)療設(shè)備技術(shù)的不斷更新迭代，特別是放射治療領(lǐng)域。目前，放射治療是臨床上常用的治療手段之一，它能在靶區(qū)集中高劑量地給予放射線，從而破壞癌細(xì)胞的DNA，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。但是，放射線也會(huì)傷及正常組織，患者需要承受治療后的副作用，甚至有可能引發(fā)二次癌癥。因此，準(zhǔn)確的劑量評(píng)估非常重要，它是放射治療安全和有效的保證。傳統(tǒng)的劑量評(píng)估方法主要是采用人工測(cè)量或者計(jì)算機(jī)模擬，然而這些方法都存在著一定的局限性，這就需要一種更加簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可視化的方法來評(píng)估劑量。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，已經(jīng)成為了人們仿真實(shí)驗(yàn)與演練的重要手段之一。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，將虛擬環(huán)境中的物體或場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為人可感知的仿真環(huán)境，為用戶提供一種身臨其境的感覺。二、研究目的本課題的研究目的是設(shè)計(jì)一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的劑量評(píng)估系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)的劑量評(píng)估方法存在的一些問題和不足、提高評(píng)估的效率和精度，同時(shí)方便用戶進(jìn)行劑量評(píng)估，同時(shí)減少對(duì)患者的傷害。三、研究?jī)?nèi)容（1）分析醫(yī)療設(shè)備中常用的放射源的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）確定基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)需要達(dá)成的目標(biāo)；（3）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)，包括虛擬世界的建模、物理引擎、劑量計(jì)算算法、仿真環(huán)境等方面的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)；（4）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，評(píng)估其功能和性能。四、預(yù)期結(jié)果本研究預(yù)計(jì)將得到如下成果：（1）設(shè)計(jì)出基于虛擬現(xiàn)實(shí)的劑量評(píng)估系統(tǒng)原型；（2）從系統(tǒng)的可視化、快速、準(zhǔn)確等多個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，驗(yàn)證其功能和性能。五、研究意義（1）實(shí)現(xiàn)評(píng)估前的仿真，降低患者的輻射傷害，保證治療的安全性和有效性；（2）彌補(bǔ)傳統(tǒng)劑量評(píng)估方法的不足，提高評(píng)估的準(zhǔn)確性、精度和效率；（3）推廣虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，為醫(yī)科學(xué)科和其他相關(guān)學(xué)科的教育提供新的思路。六、研究方法（1）文獻(xiàn)閱讀法：對(duì)已有的劑量評(píng)估方法和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行深入閱讀和分析，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)；（2）軟件開發(fā)法：使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和相關(guān)軟件開發(fā)技術(shù)，開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)。七、進(jìn)度計(jì)劃第一階段：2021年9月~2022年1月1、完成文獻(xiàn)調(diào)研和分析，確定課題研究方向和處理思路；2、完成開題報(bào)告、中期檢查和指導(dǎo)老師的評(píng)審。第二階段：2022年2月~2022年6月1、完成基于虛擬現(xiàn)實(shí)的劑量評(píng)估系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)；2、完成劑量計(jì)算和虛擬世界的建模；3、實(shí)現(xiàn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)的邏輯模塊。第三階段：2022年7月~2022年10月1、完成基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)的前端開發(fā)；2、完成基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的劑量評(píng)估系統(tǒng)的優(yōu)化和集成測(cè)試；3、編寫畢業(yè)論文。八、參考文獻(xiàn)[1]ShaoW,ZhuX,HoseyJ,etal.Virtualrealitytechnologyandapplicationsinradiationtherapy[J].ChineseJournalofCancerResearch,2014,26(6):681-688.[2]SericiA,YarmanBS,GürsesCB,etal.Avirtualreality-basedradiotherapysimulationsystemusingCERR[J].RadiotherapyandOncology,2017,124(1):86-91.[3]KimJS,ParkJJ,KimKH,etal.Developmentandvalidationofaradiationtherapysimulationsystemusi