[發明專利]一種蒙特卡羅劑量計算方法、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 201810227911.6
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110310743B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李貴
• 申請（專利權）人: 北京連心醫療科技有限公司
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50;G16H20/40
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫騰

1.一種蒙特卡羅劑量計算方法，適于在計算設備中執行，其特征在于：包括步驟：

(1)預處理：包括輸入病人影像、勾畫信息、射野大小、照射方向和源參數；

(2)模型處理：對病人影像進行重建，將二維的病人影像重建為三維模型，并將三維模型進行均勻網格化；

其中，W_ij為二維權重網格(i,j)的權重；

為二維權重網格(i,j)中心點到三維權重網格(i′,j′,k′)中心點的距離；

W_i’j’k’ 為三維權重網格(i′,j′,k′)的權重分布；

(3)確定權重網格：

i. 由用戶自定義或通過采用基于物理因子、生物醫學因子中的一種或者組合計算獲得三維權重網格；

ii. 基于公式（1）將三維權重網格映射到源入射平面，獲得二維權重網格；

(4)粒子輸入模擬：當入射粒子經過二維權重網格的時候，粒子根據重要性進行權重改變，調用蒙特卡羅數據庫，利用蒙特卡羅粒子輸運原理進行粒子輸運模擬；

(5)結果輸出：輸出包括劑量分布與標準差分布。

2.根據權利要求1所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：所述的源參數包括源的能量、位置、方向、粒子類型和權重中的一種或一種以上。

3.根據權利要求2所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：所述的權重初始化為1。

4.根據權利要求1所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：所述的物理因子為反映病人或者模體的材料構成、照射物理條件；

其中材料構成包括模體的密度、質量數或原子數；照射物理條件包括：射野分布或源分布；

所述的生物醫學因子包括器官組織照射閾值、生物敏感性、二次癌癥發生概率分布、腫瘤殺死概率分布或損傷概率。

5.根據權利要求1所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：所述的二維權重網格的形狀為任意多邊形。

6.根據權利要求5所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：所述的二維權重網格的形狀為規則多邊形或者能夠合并成矩形的多邊形。

7.根據權利要求1所述的蒙特卡羅劑量計算方法，其特征在于：步驟(4)中，所述的蒙特卡羅數據庫包括截面庫、材料庫；所述的粒子包括光子、電子、質子、重離子或中子。

8.一種計算設備，包括：

一個或多個處理器；

存儲器；以及

一個或多個程序，其中所述一個或多個程序存儲在所述存儲器中并被配置為由一個或多個處理器執行，所述的一個或多個程序包括用于上述權利要求1-7 中任一所述的蒙特卡羅劑量計算方法的指令。

9.一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，所述的一個或多個程序包括指令，所述指令適于由存儲器加載并執行上述權利要求1-7 中任一所述的蒙特卡羅劑量計算方法。