[发明专利]一种矩形射野输出因子计算方法、设备和存储介质

说明书

本发明属于放疗领域，涉及一种矩形射野输出因子计算方法、设备和存储介质。该方法包括以下步骤：测量相同条件下不同钨门尺寸的矩形射野输出因子；将输出因子及相应上下钨门开口尺寸数据输入到公式中进行拟合，确定a、b、c、d的数值；其中，rof为输出因子，a,b,c,d分别为待拟合参数，x为上钨门的开口大小，y为下钨门的开口大小；最后可以计算出相同测量条件下不同钨门开口形成的矩形射野输出因子。本发明提出的输出因子计算方法所需的测量数据少，仅需要测量上下钨门的开口大小和输出因子；拟合准确度高；能充分考虑上下钨门对输出因子影响，且无需限定加速器几何结构。

技术领域

本发明属于放疗领域，涉及一种矩形射野输出因子计算方法、设备和存储介质。

背景技术

计算加速器的放疗剂量时，往往需要使用输出因子来修正计算结果，使得计算结果与实际水箱测量结果一致，从而保证在治疗计划过程中剂量计算结果的准确性。而在实际应用中，不可能对每个尺寸的矩形射野进行实际测量，而治疗病人所需各矩形射野的尺寸并不确定，通常实际接受放疗照射时的射野设置与已有的测量输出因子所用到的射野不同。因此需要计算非实验直接测量计算得到矩形射野的输出因子。

传统的矩形射野输出因子是通过将矩形射野近似等效方野来确定的，而等效方野的确定是通过实验或经验确定的。由于仅仅通过实验或经验来确定操作繁琐且误差较大，在实验基础上，采用数学方法进行计算，即特定射野的输出因子计算往往通过插值或者拟合来实现；然而插值方法受到局部数据的影响较大。常见的拟合方法存在的问题有：1、拟合结果与测量结果偏差较大，2、不能充分考虑上下钨门(即XJAW和YJAW)对输出因子的影响，例如上下钨门分别为5cm、 10cm的矩形射野与上下钨门分别为10cm、5cm的矩形射野的散射因子实际并不相同，3、拟合需要测量数据过多等问题。从参考文献1可以看出，由于上下钨门距离放射源的距离不相同，因此上下钨门对输出因子的影响并不同，如果想要拟合得到较好的结果则需要足够多的测量数据。同样，参考文献2也需要较多的测量数据。从参考文献3可以看到采用参考文献4的矩形野等效方野的方法需要预先知道加速器的几何设置。

现有技术中有多种矩形射野等效方野的平均方法(调和平均，几何评卷，算术平均)，最常见的是采用调和平均，即：然而这种计算矩形射野等效方野的方法同样并不能考虑将上下钨门的开口尺寸互换后对于射野输出因子的影响，因此计算结果误差较大。

发明内容

本发明的目的在于为克服上述现有技术的缺陷而提供一种矩形射野输出因子计算方法、设备和存储介质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明技术方案中的射野输出因子是定义为某个射野下的辐射剂量输出量与参考射野下的辐射剂量输出量的比值，是一个相对量，本发明的射野输出因子包含相对输出因子、模体散射因子和加速器头部散射因子。其中，相对输出因子定义为某个射野下某个深度时，射束中心轴上模体的点剂量与参考射野下相同深度射束中心轴上模体的点剂量之比。

一种矩形射野输出因子计算方法，适于在计算设备中执行包括如下步骤：

(1)测量相同条件下不同钨门尺寸的矩形射野输出因子，其中矩形射野的范围是由上钨门和下钨门共同确定的；

(2)将步骤(1)中测量的输出因子及相应上下钨门的开口尺寸数据输入到输出因子拟合公式(1)中进行拟合，确定公式中参数a、b、c、d的数值；

其中，rof为输出因子，

a、b、c、d分别为待拟合参数，

x为上钨门(xjaw)的开口尺寸，

y为下钨门(yjaw)的开口尺寸；

(3)根据公式(1)和a、b、c、d数值，计算与步骤(1)中相同测量条件下不同钨门尺寸的矩形射野输出因子。