[发明专利]一种多叶光栅侧面穿射半影计算方法及装置

说明书

本发明公开一种多叶光栅侧面穿射半影计算方法及装置，该计算方法，包括以下步骤：步骤1：设计测试射野并导入射野的测量剂量；步骤2：设置光栅初始参数；步骤3：计算侧面半影；步骤4：利用Monte Carlo剂量计算方法计算得到射野的计算剂量；步骤5：计算Gamma通过率；步骤6：判断步骤5得到的Gamma通过率是否满足要求；若是，则停止；若否，执行步骤7；步骤7：调整侧面半影参数完成后，重复步骤4‑步骤6。本发明可以有效校正侧面半影对剂量计算造成的偏差。

技术领域

本发明属于放射治疗领域，具体涉及一种多叶光栅侧面穿射半影计算方法及装置。

背景技术

多叶光栅(Multi-Leaf Collimator，MLC)的主要功能是通过计算机控制叶片运动形成不规则野，从而实现适形放射治疗和调强放射治疗，它在临床中被广泛使用。MLC由多个叶片组成，单个叶片的整体形状如图1(a)所示，叶片高度L平行于射线入射方向D，叶片伸入射野内形成射野边界的表面为叶片端面11，相邻叶片接触的表面为叶片侧面12。叶片侧面12在设计时一般遵循两个原则：

1).叶片底面13和叶片顶面14聚焦于放射源位置；

2).相邻叶片之间的漏射线剂量最小。

因此，叶片侧面12一般如图1(b)所示形状，叶片侧面12设计的凹凸槽15防漏射。

从叶片侧面12设计的聚焦性可知，叶片侧面12形状和安装高度是一一对应关系。换言之，叶片的安装高度严格受限于叶片侧面形状，其对加速器生产厂家和光栅生产厂家的配合提出了一定要求。

特别地，当某些加速器所配套的叶片宽度较宽，不能很好地满足临床需求时，用户会转而寻求宽度更小的外置光栅作为实际执行装置。这时，叶片侧面不再有聚焦性，射线通过时会产生明显半影。

光栅半影是剂量计算准确性的影响因素之一，关系着患者实际受照剂量与计算剂量之间差异的大小，光栅半影的建模是否合理直接反映在计划的剂量验证通过率上。目前研究人员对于光栅半影的讨论集中在叶片端面，对叶片侧面的半影研究亟待提出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种多叶光栅侧面穿射半影计算方法及装置，可以有效校正侧面半影对剂量计算造成的偏差。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种多叶光栅侧面穿射半影计算方法，包括以下步骤：

步骤1：设计测试射野并导入射野的测量剂量；

步骤2：设置光栅初始参数；

步骤3：计算侧面半影；

步骤4：利用Monte Carlo剂量计算方法计算得到射野的计算剂量；

步骤5：计算Gamma通过率，Gamma通过率是衡量计算剂量与测量剂量之间差异的指标；

步骤6：判断步骤5得到的Gamma通过率是否满足要求；

若是，则停止；

若否，执行步骤7；

步骤7：调整侧面半影参数完成后，重复步骤4-步骤6。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，步骤2中，光栅初始参数包括：光栅每对叶片的宽度，叶片的透射系数，半价层或线性衰减系数。

作为优选的方案，步骤3的计算原理为：

首先，根据叶片顶面和叶片底面聚焦于射线源以及光栅设计安装高度，计算出每一对叶片的锥度角；