[发明专利]一种基于优化算法的粒子束注量分解为笔形束的方法有效
| 申请号： | 201610083009.2 | 申请日： | 2016-02-03 |
| 公开（公告）号： | CN105787256B | 公开（公告）日： | 2018-07-13 |
| 发明（设计）人： | 汪晖;吴宜灿;胡丽琴;任强;曹瑞芬;裴曦 | 申请（专利权）人： | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 主分类号： | G16H40/63 | 分类号： | G16H40/63;G06N3/12 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 成金玉;孟卜娟 |
| 地址： | 230031 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于优化算法的粒子束注量分解为笔形束的方法。基于笔形束算法的放疗剂量计算需要将粒子束分解为小的笔形束，各个笔形束通常选用高斯型分布，总的剂量分布为各个笔形束的剂量分布之和。本发明即是一种用优化算法解决带电粒子(如质子、重离子)放疗剂量计算中粒子束注量分解问题的方法，本方法利用探测器测量得到粒子束的注量分布，然后基于优化算法将其分解为若干个笔形束，得到各个笔形束的中心位置、大小和权重。本方法具有适用性广、其分解后的总注量分布和原始分布相比吻合度更高，或者相同误差情况下，分解成的笔形束更少，能大大提高粒子束放疗剂量计算的速度或精度。 | ||
| 搜索关键词： | 笔形 粒子束 分解 优化算法 放疗剂量计算 剂量分布 高斯型分布 探测器测量 带电粒子 原始分布 吻合度 重离子 权重 算法 质子 | ||
【主权项】：
1.一种基于优化算法的粒子束注量分解为笔形束的方法，其特征在于实现步骤如下：(1)通过实验测量得到粒子束的注量分布Φbeam(x,y)，并作为优化分解的输入；(2)根据计算需要选取各个笔形束的分布函数Φi(x,y)的形式，只要该函数可积，该函数包括表征其中心位置、大小的参数，分解后的粒子总注量分布为![]()
wi是各个笔形束的权重，N是笔形束的个数，分解的误差即为ΔΦ(x,y)＝|Φbeam(x,y)‑Φdecomp(x,y)|；(3)确定优化笔形束分解的约束条件和优化目标，这些约束和目标包括分解的误差ΔΦ(x,y)，笔形束的个数，以及笔形束的大小；(4)优化计算得到各笔形束的中心位置、大小、权重或强度参数，作为后续剂量计算程序的输入。
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