[发明专利]基于动态光栅的旋转调强优化方法及放射治疗设备

摘要

本发明公开了一种基于动态光栅的旋转调强优化方法及放射治疗设备，本发明与现有技术相比的优点在于：本发明结合了IMRT的Sliding Window的快速优化和肿瘤形态学特征算法的优点，又有效的克服了两者的缺点。利用了Conformal类型Arc的治疗效率，同时在优化过程中，充分考虑到Conformal Arc对总计划的剂量贡献，优化针对整个计划进行，采用基于射野强度分布和子野分割后的结果，转化成动态结果，最后使用共轭梯度法优化子野权重。这样既可以满足计算时间的要求，又能满足优化效果要求，同时使得射野的利用率大大提高。

主权项

1.一种基于动态光栅的旋转调强优化方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步，设置以下参数：弧形野Arc的数量、起始角度、角度间隔、剂量约束；其中，将弧形野类型分为Conformal和IMRT两种；第2步，根据上述条件将Arc离散化，获得若干静态临时射野Beam；第3步，基于第2步，对设置类型为Conformal类型的静态临时射野Beam，根据靶区的形态学，得到光栅子野的形状；第4步，计算Conformal类型Arc的剂量，具体如下；对每一个子野，使用基于GPU的蒙特卡洛算法gDPM，计算剂量分布Dseg(i)；第5步，对剩余的IMRT类型的Arc所离散的静态临时射野Beam进行强度优化，使用共轭梯度法对其进行强度优化；第6步，对强度进行子野分割；第7步，将得到的静态野的子野按顺序均匀分布到原来的弧形野上；第8步，使用gDPM计算每个子野的剂量分布；第9步，最后再使用共轭梯度法优化每个子野的权重。