[發明專利]放射劑量的計算設備、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 201811517635.3
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109621228B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 劉艷芳
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種放射劑量的計算設備、裝置和存儲介質。該設備包括：一個或多個處理器；存儲器，用于存儲一個或多個程序；當一個或多個程序被一個或多個處理器執行，使得一個或多個處理器實現如下操作：獲取目標對象對應的信息；根據蒙特卡羅算法和目標對象對應的信息，確定目標對象對應的第一劑量分布；將第一劑量分布和目標對象對應的信息作為預設神經網絡模型的輸入，根據預設神經網絡模型的輸出結果，確定目標對象對應的第二劑量分布；其中，第二劑量分布的精度高于第一劑量分布的精度。通過本發明實施例的技術方案，可以保證較快的計算速度以及較高的計算精度，滿足于臨床需求。

技術領域

本發明實施例涉及放射醫學領域，尤其涉及一種放射劑量的計算設備、裝置和存儲介質。

背景技術

放射治療是一種常見的腫瘤治療手段。在進行放射治療之前，往往需要計算射線在人體內部的劑量分布情況，以保證腫瘤區域的放射劑量達到治療劑量，以及正常組織的放射劑量在安全范圍內。

現有技術中，放射劑量的計算方式有筆形束(Pencil Beam)算法、卷積(ConeConverlution)算法和蒙特卡羅(Monte Carlo)算法。其中，筆形束算法和卷積算法均是基于解析方式或經驗方式來計算劑量分布，計算速度較快，但是由于人體內部存在射線散射過程以及次級輻射過程，或者受到射線傳輸中電子失衡等物理過程的影響，使得利用筆形束算法和卷積算法計算放射劑量的精度較差，特別是在密度不均勻的組織中和靠近不同組織分界面附近，計算精度誤差甚至可達11％～32％。蒙特卡羅算法是基于統計模擬方式來計算劑量分布，計算精度較高，但由于需要模擬大量的隨機或偽隨機抽樣粒子，從而導致計算速度較慢，無法充分滿足臨床的需求。

目前，為了提高蒙特卡羅算法的計算速度，可以將蒙特卡羅算法與平滑算法相結合，即先計算較少粒子數情況下的劑量分布，然后利用三維平滑降噪的方式對該計算結果進行平滑。對于均勻模體(即劑量分布較均勻)，該方式可以在保證精度的情況下提高計算速度。但是對于非均勻模體(子野開口比較零碎)時，由于三維平滑降噪方式無法有效識別毛刺是因統計誤差較大引起的，還是因實際存在的劑量梯度引起的，從而在平滑過程中會導致錯誤的劑量分布，降低了計算精度。由于臨床過程中的患者本身就是不均勻模體，并且對劑量梯度變化的要求也越來越精細，從而利用蒙特卡羅算法與平滑算法相結合的計算方式也無法滿足實際臨床需求。

發明內容

本發明實施例提供了一種放射劑量的計算設備、裝置和存儲介質，以保證較快的計算速度以及較高的計算精度，滿足于臨床需求。

第一方面，本發明實施例提供了一種放射劑量的計算設備，所述設備包括：

一個或多個處理器；

存儲器，用于存儲一個或多個程序；

當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現如下操作：

獲取目標對象對應的信息，其中所述信息是指用于計算劑量分布的信息；

根據蒙特卡羅算法和所述目標對象對應的信息，確定所述目標對象對應的第一劑量分布；

將所述第一劑量分布和所述目標對象對應的信息作為預設神經網絡模型的輸入，根據所述預設神經網絡模型的輸出結果，確定所述目標對象對應的第二劑量分布；

其中，所述第二劑量分布的精度高于所述第一劑量分布的精度。

第二方面，本發明實施例還提供了一種放射劑量的計算裝置，包括：

信息獲取模塊，用于獲取目標對象對應的信息，其中所述信息是指用于計算劑量分布的信息；

第一劑量分布確定模塊，用于根據蒙特卡羅算法和所述目標對象對應的信息，確定所述目標對象對應的第一劑量分布；