[发明专利]一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场融合方法

权利要求书

1.一种基于蒙特卡洛的肿瘤模型与剂量场分布融合方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：

步骤一：将建模用的切片图片中的Hounsfield单位转化材料定义，所述的转化表达式为：

Hμ＝1000×(μ_t-μ_w)÷μ_w (1)

公式(1)中，μ_t是人体组织线性衰减因子，μ_w是水的线性衰减因子；

步骤二：使用双腔放射囊作为放射源，腔体填充¹²⁵I，使用切片图片建立肿瘤模型，并进行模拟放射性治疗实验；

步骤三：使用蒙特卡洛采样算法进行数据抽取，并输出实验数据；

步骤四：实验数据预处理，去除粒子坐标数据中错误坐标点，构建剂量场三维可视化模型；

步骤五：对剂量场三维可视化模型和肿瘤三维重构模型进行坐标变换；

步骤六：进行剂量场三维可视化模型和肿瘤三维重构模型数据融合。

2.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛的肿瘤数据融合方法，其特征在于：步骤一所述的肿瘤模型材料使用的ICRU(国际辐射单位与测量委员会)提供的数据，并根据公式将切片图片中的Hounsfield单位转化为人体组织的密度。

3.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛的肿瘤数据融合方法，其特征在于：步骤二所述的¹²⁵I放射源为一个双腔螺旋囊结构，囊螺距为2mm，囊最大直径为15mm，囊内双腔半径为0.15mm。

4.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛的肿瘤数据融合方法，其特征在于：步骤二所述的双腔放射囊允许再放射性治疗期间更换放射性药物，保证治疗期间肿瘤细胞组织始终处于最佳的放射环境中。

5.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛的肿瘤数据融合方法，其特征在于：步骤二所述的双腔放射囊的腔体材料为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛的肿瘤数据融合方法，其特征在于：步骤二所述的肿瘤模型建立过程如下：

(1)输入的肿瘤切片图片为标准的.dcm格式，每张图片分辨率为512*512，将相邻像素点相连，形成体素微元；

(2)以切片图片左下角为原点，建立肿瘤模型外接立方体：立方体长、宽、高计算表达式为：

公式(2)中，X是肿瘤模型外界立方体宽度，n_x是肿瘤模型X轴方向上的体素微元个数，x是每个体素微元的宽度；

公式(3)中，Y是肿瘤模型外界立方体高度，n_y是肿瘤模型Y轴方向上的体素微元个数，y是每个体素微元的高度；

公式(4)中，Z是肿瘤模型外界立方体长度，n_z是建立模型所用到的切片图片个数，z是每个体素微元的长度；

(3)建立肿瘤模型外接立方体后进行肿瘤模型建立，根据公式(1)定义每个体素微元的材料，将体素微元在肿瘤外接立方体内进行按照长、宽、高三个方向堆叠建立肿瘤模型。