[發明專利]電子直線加速器的源模型建立方法及裝置

有效

• 申請號: 201410412987.8
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105457170B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 李貴;劉艷芳;劉娟
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;A61N5/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

一種電子直線加速器的源模型建立方法及裝置，所述方法包括：獲取初始虛擬相空間源的物理參數，采用所述物理參數進行三維劑量曲線模擬，將模擬得到的三維劑量曲線與所述電子直線加速器測量得到的三維劑量曲線進行比較；當二者存在差異時，調整所述初始虛擬相空間源的物理參數，直至所述模擬得到的三維劑量曲線與所述測量得到的三維劑量曲線的誤差處于預設的范圍之內；所述初始虛擬相空間為預先計算不同單能、不同束斑大小的電子束經過模擬參考加速器機頭模型生成的不同權重的相空間文件疊加生成。采用所述方法及裝置，可以在無法獲取電子直線加速器模型的情況下，提供一種高精度的源模型建立方法。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及一種電子直線加速器的源模型建立方法及裝置。

背景技術

醫用直線加速器是生物醫學上的一種用來對腫瘤進行放射治療的粒子加速器裝置。目前國際上，在放射治療中使用最多的是電子直線加速器。

蒙特卡羅劑量計算方法是一種精確計算劑量的方法，由于每臺電子直線加速器的輸出參數不會完全相同，因此需要對每一臺電子直線加速器進行建模，通過不斷修改模型中的參數，使得計算得出的劑量值與實際測量得到的劑量值相等。

上述蒙特卡羅計算方法在能夠獲取電子直線加速器模型的情況下適用。在無法獲取電子直線加速器模型的情況下，只能通過建立虛擬的加速器模型進行劑量計算。現有技術中，多采用蒙特卡羅方法建立虛源模型，通過正向模擬多個高斯源疊加產生放射源。但是現有的蒙特卡羅虛源模型計算出的劑量存在較大的誤差。

發明內容

本發明實施例解決的問題是在無法獲取電子直線加速器模型的情況下，提供一種高精度的源模型建立方法。

為解決上述問題，本發明實施例提供了一種電子直線加速器的源模型建立方法，包括：獲取初始虛擬相空間源的物理參數，采用所述物理參數進行三維劑量曲線模擬，將模擬得到的三維劑量曲線與所述電子直線加速器測量得到的三維劑量曲線進行比較；

當二者存在差異時，調整所述初始虛擬相空間源的物理參數，直至所述模擬得到的三維劑量曲線與所述測量得到的三維劑量曲線的誤差處于預設的范圍之內；

其中，所述初始虛擬相空間源為：預先計算不同單能、不同束斑大小的電子束經過模擬參考加速器機頭模型，生成的對應的相空間文件，將測得的三維劑量分布和所述相空間文件線性疊加得到的三維劑量分布進行比較，得到不同單能、不同束斑大小的電子束產生的相空間文件對應的權重，根據獲取的權重，疊加所述相空間文件得到的。

可選的，所述參考加速器機頭模型包括以下至少一種：移動靶、初級準直器、電離室、散射箔、次級準直器、多葉準直器以及限光筒。

可選的，所述物理參數包括：粒子的能量、通量、速度、方向、位置、權重、類型、電荷以及粒子的來源。

可選的，所述粒子的來源包括散射粒子和非散射粒子，所述散射粒子包括與預設的標記部件發生碰撞的粒子，所述非散射粒子為從移動靶直接產生的粒子。

可選的，所述采用所述物理參數進行三維劑量曲線模擬，包括：采用所述粒子的能量、通量、速度、方向、位置、權重、類型、電荷以及粒子的來源進行模擬，得到三維劑量曲線。

可選的，所述調整所述初始虛擬相空間源的物理參數，包括：對所述散射粒子的能量、通量和位置，所述非散射粒子的能量、通量和位置以及所述散射粒子的運動方向進行調整。

可選的，所述對所述散射粒子的運動方向進行調整，包括：對預設的相空間文件中散射粒子對應的標記部件的位置進行調整。

可選的，所述預設的標記部件包括以下至少一種：均整器、次級散射箔、次級準直器、多葉準直器以及限光筒。