The contents of this thesis are best divided into two components: (i) evaluation of atlas-based segmentation and deformable contour propagation and (ii) adaptive radiation therapy using deformable electron density mapping. The first component of this thesis involves the evaluation of two commercial deformable registration systems with respect to automatic segmentation techniques. Overall, the techniques revealed that manual modifications would be required if the structures were to be used for treatment planning. The automatic segmentation methods utilized by both commercial products serve as an excellent starting point for contouring process and also reduce inter- and intra-physician variability when contouring. In the second component, we developed a framework for dose accumulation adaptive radiation therapy. By registering the planning computed tomography (CT) images to the weekly cone-beam computed tomography (CBCT) images, we were able to produce modified CBCT images which possessed CT Hounsfield units; this was achieved by using deformable image registration. Dose distributions were recalculated onto the modified CBCT images and then compared to the planned dose distributions. Results indicated that deformable electron density mapping is a feasible technique to allow dose distributions to be recalculated on pre-treatment CBCT scans. / Le contenu de cette thèse est divisé en deux partis: (i) l'evaluation de la segmentation automatique basée sur des atlas anatomiques numériques et la propagation des structures déformables et (ii) la radiothérapie adaptative déformable utilisant la cartographie de la densité électronique. Le premier élément de cette thèse comprend l'evaluation de deux logiciels commerciaux par rapport aux techniques de segmentation automatique. Globalement, l'evaluation des techniques a démontré que des modifications manuelles seraient nécessaires si les contours créés par les logiciels devaient être utilisées cliniquement. Les méthodes de segmentation automatique utilisées par les deux produits commerciaux peuvent servir d'excellent point de départ pour le processus de contournage et aussi permettent de réduire la variabilité inter- et intra-médecin lors du contournage.Dans la deuxième parti, nous avons développé un processus pour l'accumulation de dose en radiothérapie adaptative. En enregistrant les images de planification de la tomodensitométrie (TDM) aux images de tomodensitométrie conique (TDMC), nous avons été en mesure de produire des images modifiées TDMC qui possédait des unités Hounsfield TDM en passant par l'enregistrement déformable des images utilisées. Les distributions de dose ont été recalculées sur les images de TDMC modifiées et ensuite comparées à la distribution de dose prévue. Les résultats indiquent que la cartographie déformable de la densité d'électronique est une technique adéquate pour permettre de recalculer les distributions de dose sur les images de TDMC.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106480 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Morcos, Marc |
| Contributors | Francois Deblois (Internal/Supervisor), Gabriela Stroian (Internal/Cosupervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Medical Physics Unit) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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