[發明專利]一種解析蒙特卡羅劑量計算方法

無效

• 申請號: 200910116115.6
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101477203A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 鄭華慶;宋鋼;李貴;孟耀;蘭海洋;吳宜燦
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01T1/10
• 分類號: G01T1/10
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及輻射劑量測量和計算中一種解析蒙特卡羅劑量計算方法。

背景技術

劑量計算方法一般分為解析方法和蒙特卡羅方法。解析方法具有快速和在均勻 區域精度較高的優勢，但在組織非均勻區域存在較大誤差；蒙特卡羅方法在所有區 域均可保持較高精度，但由于較為耗時，限制了應用范圍。

蒙特卡羅模擬得到的劑量分布陣列DSA(Dose?Spread?Array)可以表征在某一 位置(Location)處由射線與介質之間的相互作用所產生的帶電粒子的運動在介質 中所造成的能量吸收(劑量)。DSA模型可作為獨立的解析蒙特卡羅劑量計算方法 使用。

傳統DSA模型在計算非均勻介質劑量時，只考慮了作用柵元的電子密度和作 用柵元與沉積柵元連線上各柵元電子密度平均值的比值來修正非均勻組織對劑量分 布的影響，而沒有充分考慮帶電粒子在介質中運動的真實情況，即帶電粒子并不是 完全沿作用柵元到沉積柵元之間的直線運動。

傳統DSA模型在計算介質劑量時，需單獨計算各個深度的能量注量，較為耗 時。此外，在均勻采樣點設置的前提下，要在感興趣區域獲得較高的劑量，需要較 長的時間。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統DSA計算模型在計算精度和計算速度上的不足， 提供一種解析蒙特卡羅劑量計算方法，不僅能得到更好的精度，而且能得到更好的 計算速度。

本發明的技術方案如下：

一種解析蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)獲得計算參數，包括以下內容：

蒙特卡羅程序(例如EGSnrc的子程序edknrc)獲得的能量沉積核h：h是一系 列單能或一定能譜的光子入射到某一均勻介質中，對應于球坐標(θ，R)的輻射能 量值矩陣；

一系列單能或一定能譜的光子在某一介質中的質量衰減系數μ/ρ；

一系列單能或一定能譜的電子在某一介質中的射程；

計算模型柵元劃分信息；

計算模型柵元物理密度信息；

計算模型柵元電子密度信息；

計算模型中計算區域邊界標示信息；

計算模型中感興趣區域標示文件；

放射源的能譜信息，用我們發展的能譜反演軟件獲得；

射線在介質表面形成的形狀，由用戶給出；

(2)利用下列MDSA模型進行計算：

使用MDSA模型計算公式，如下：