[发明专利]一种X射线系统的辐射剂量数值计算方法

权利要求书

1.一种X射线系统的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：测定不同管电压下的X射线谱数据；

S2：对获取的X射线谱与管电压的关系进行数据拟合，形成关系式；

S3：根据X射线谱，计算在不同厚度、不同材质的滤过介质下衰减后的X射线谱；

S4：根据衰减后的X射线谱在空气中被吸收后产生的能量，以及X射线量与电流时间积的关系，计算X射线照射剂量；

S5：根据空气中X射线吸收剂量与X射线照射剂量的关系，以及吸收系数，计算当前曝光下的单位电流时间积的X射线吸收剂量；

S6：通过X射线吸收剂量与管电流、曝光时间的关系，计算X射线累积剂量；

S7：通过前述步骤S1～S6计算X射线累积剂量的同时，通过外部剂量计测定实际剂量，计算当前管电压条件下的校准系数；

S8：重复前述步骤S1～S7，计算不同管电压下的系列校准系数；

S9：对于固定靶材的X射线源，变更管电压、管电流、曝光时间、滤过材质及源像距，按步骤S1～S6计算出原始剂量，再经过校准系数完成校准，得到数值计算剂量；

S10：根据选择的实际应用时源像距与校准时源像距的关系，以及受照面大小，计算得到面积辐射剂量积数据。

2.如权利要求1所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S2中，X射线谱与管电压的关系式为：q(E)＝f(kVP)＝a0(E)+a1(E)*(kVP)+a2(E)*(kVP).^2+a3(E)*(kVP).^3；其中，q(E)为X射线谱，kVP为管电压。

3.如权利要求2所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S3中的计算公式为：q_filtered(E)＝∏_iq(E).*exp(-u_i(E)*d_i)；其中，q_filtered(E)为经过介质衰减后的X射线光子数，d_i为滤过介质的厚度，u_i(E)为不同介质在不同能量下的线性衰减系数。

4.如权利要求3所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S4中，X射线照射剂量的计算公式为：R＝∑_E(0～kvP)q_filtered(E)*u_air(E)/ρ_air*E/(5.43x10^5)；其中，R为X射线照射剂量，u_air为空气线性衰减系数，ρ_air为空气密度，E为当前kv下的对应的能量。

5.如权利要求4所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S5中，X射线吸收剂量的计算公式为：D＝8.73*10^(-3)*R；其中，D为X射线吸收剂量，R为X射线照射剂量，吸收系数为经验值8.73*10^(-3)。

6.如权利要求5所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S6中，X射线累计剂量的计算公式为：D_total＝D*mA*ms/1000；其中，D_total为X射线累计剂量，属于固定条件固定靶材的X射线源，在选定管电压、管电流、曝光时间、滤过材质、源像距下的受照面的吸收剂量。

7.如权利要求6所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S7中，校准系数的计算公式为：K＝D_test/D_total；其中，D_test为通过外部剂量计测定的实际剂量。

8.如权利要求1所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S9中，数值计算剂量的计算公式为：D_cal＝D_raw*K_kvp；其中，D_cal为数值计算剂量，D_raw为未经校准的计算剂量，K_kvp为系列校准系数。

9.如权利要求1所述的辐射剂量数值计算方法，其特征在于，步骤S10中，面积辐射剂量积的计算公式为：DAP＝D_cal*SID_0^2/SID^2*area；其中，DAP为面积辐射剂量积，SID_0为校准时射线源焦点到受照面测试点的距离，SID为实际应用时射线源焦点到受照面测量距离，area为实际应用时受照面的面积。