[发明专利]放射线的剂量计算方法及系统

权利要求书

1.一种放射线的剂量计算方法，其特征在于，包括：

A、将笔束核分为主核和散射核两部份，分别构建主剂量模型和散射剂量模型；

B、利用预先建立的接受放射线照射治疗的模体的模型及预设的放射治疗深度算法，计算所述放射线照射的深度；

C、根据所述放射线照射的深度对所述主剂量模型和散射剂量模型分别进行蒙特卡罗仿真模拟，并根据所述蒙特卡罗仿真模拟的结果计算所述笔束核的笔束核值；

D、根据所述放射线照射的深度和所述笔束核值计算放射线照射所述放射线照射治疗的模体的剂量。

2.根据权利要求1所述的放射线的剂量计算方法，其特征在于，在所述步骤A之前或之后包括步骤：

E、采集所述需要进行放射治疗的人体部位的图像数据，并根据所述图像数据建立所述模型；或者

F、根据仿真照射预定物质的设置，建立所述模体的模型。

3.根据权利要求1所述的放射线的剂量计算方法，其特征在于，在所述步骤A中，根据光子沉积理论，将笔束核分为主核和散射核两部份；其中，所述主核为单位质量内，一次带电粒子和第一次跟介质交互的光子所释放的二次带电粒子所沉积的能量；所述散射核为单位质量内，多次跟介质交互的、来自韧致辐射和湮灭产生的光子所释放的带电粒子所沉积的能量。

4.根据权利要求3所述的放射线的剂量计算方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、通过等效深度法将所述模体的物理深度转换为等效水体深度，所述等效水体深度为所述放射线照射的深度；

B2、将笔形束按照相同尺寸划分为多个单元野，并根据加速器的附件信息获得每个所述单元野的强度信息，产生并获得每个单元野的位置信息。

5.根据权利要求3所述的放射线的剂量计算方法，其特征在于，所述步骤C包括：

C1、通过公式(1)对所述主剂量模型和散射剂量模型分别进行蒙特卡罗仿真模拟，拟合出所述放射线照射的深度z处A_z、a_z、B_z、b_z四个拟合参数；

其中，所述R为圆形的放射野的半径；

C2、通过公式(2)以及所述A_z、a_z、B_z、b_z四个参数计算所述笔束核的笔束核值；

其中，为主核，为散射核，ρ表示介质密度，P表示单位质量的能量分布，P/ρ表示单位体积的能量分布，r是所述笔形束剂量沉积核中任意点到所述笔形束的垂直距离，A_z、a_z、B_z、b_z是深度z上的拟合参数。

6.根据权利要求5所述的放射线的剂量计算方法，其特征在于，所述步骤D包括：

D1、根据所述模型内任意一点与所述单元野的位置关系调用对应的所述笔束核的笔束核值，并乘以所述单元野的强度，获得所述单元野对该点的剂量贡献值，再卷积叠加所有所述单元野的剂量贡献值，获得该点的放射线照射的剂量；

D2、每个所述单元野根据所述放射线照射的跳数信息确定相应权重，将同一方向的所有所述单元野的权重叠加，形成一个所述放射线照射的方向的光通分布，所述光通分布和所述模型内所述的点的剂量沉积核卷积叠加，获得不规则野的剂量分布；所述不规则野的剂量分布为所述放射线照射治疗的模体的剂量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D1中，所述模体内任意一点的放射线照射的剂量的计算公式为：

其中，r为所述模型内的任意一点，s表示射野，Φ_E表示能量为E的粒子的能量通量，Π是笔核值。