[发明专利]一种复杂射野的放疗剂量快速计算设备和存储介质

权利要求书

1.一种放射剂量的快速计算设备，其特征在于：包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其实所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，所述的一个或多个程序包括用于复杂射野的放射治疗剂量快速计算方法；

所述放射治疗剂量快速计算方法，包括如下步骤：

(1)定义限束装置的参数：

(2)射野网格化操作：

将射野均匀网格化，网格所在平面为射野平面；

对权重相同的相邻网格进行网格合并；

根据网格划分情况，计算出每个网格坐标投影到真实JAWS所在平面的坐标，得到虚拟JAWS坐标；

启动多线程模块，将每个网格的计算任务分配给每个计算单元或线程；

(3)结合单个网格对应的虚拟JAWS坐标，对经过虚拟Jaws的单个粒子进行剂量计算，得到单个线程内单个网格内单个粒子的剂量结果；

根据公式(1)，将单个网格内每个粒子产生的三维剂量按照体素进行叠加得到单个网格内所有粒子的三维剂量结果；

其中，d1_(i,j,k)为单个网格产生的三维剂量，

M为进入该网格的粒子总数，m为该网格内的第m个粒子，

为该网格内单个粒子的剂量；

然后根据公式(2)，将单个线程下每个网格的三维剂量按照体素叠加，得到单个线程下的所有网格的总三维剂量；

其中，d2_(i,j,k)为单个线程产生的三维剂量，

N为进入该线程的网格总数，n为该线程的第n个粒子，

为该线程内单个网格的剂量；

最后，根据公式(3)，将所有单个线程的三维剂量按照体素叠加得到复杂射野的剂量计算结果，

其中，d3_(i,j,k)为该复杂射野的放射治疗剂量，

P为进行复杂射野剂量计算的线程总数，p为第p个线程，

为该复杂射野内单个线程的剂量。

2.根据权利要求1所述的快速计算设备，其特征在于：所述的复杂射野是由包括多叶准直器MLC的限束装置构造的；该复杂射野中的限束装置还包括钨门JAWS、楔形板或挡块中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1或2所述的快速计算设备，其特征在于：步骤(1)中，所述的定义限束装置的参数是从DICOM读取限束装置的参数；

所述的限束装置的参数包括MLC的控制点坐标、开口以及不同时刻的MLC的开口权重；所述的限束装置的参数还包括：JAWS的几何材料、坐标位置，楔形板或挡块的几何尺寸、材料。

4.根据权利要求1或2所述的快速计算设备，其特征在于：步骤(2)中，所述的网格化操作是将射野划分为若干网格；划分的网格为大小均匀的网格；

步骤(2)中，网格的权重是将不同时刻的同一网格的坐标叠加求得的；

或步骤(2)中，所述的计算单元为GPU计算单元或可编程计算芯片的计算单元，其中可编程计算芯片为现场可编程门阵列FPGA；

或步骤(3)中，采用蒙特卡罗计算模型对粒子进行剂量计算。