[發明專利]一種加速器劑量的動態測量方法

有效

• 申請號: 202010344696.5
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111580145B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 李瑋;陳財;袁雙虎;雷晟暄;馬志祥;孟祥偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;G06N3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發明公開了一種加速器劑量的動態測量方法，解決了現有技術存在動態測量準確率低的問題，具有能夠提高加速器輸出劑量測量準確度高，測量速度快的有益效果，具體方案如下：一種加速器劑量的動態測量方法，針對百分深度劑量，采用插值方式進行磁場環境下加速器劑量的動態測量，插值方式為Spine函數插值方式進行數據集的數據豐富，并采用粒子群算法進行動態測量輸出的優化。

技術領域

本發明涉及加速器劑量領域，尤其是一種加速器劑量的動態測量方法。

背景技術

醫用直線加速器產生的高能射線，因受多種因素的影響，其輸出劑量會經常發生變化，對加速器輸出劑量的準確測量是放療質量保證和質量控制的重要環節，設備輸出劑量的精確測定是進行放射治療最基本的物理學要素，稍有疏忽就可能會造成較大的劑量誤差，直接影響到靶區劑量的準確性，從而影響放療質量。然而，發明人發現，因加速器劑量粒子具有放射性，對人體能夠產生危害，因此對劑量的測量方法偏慢，動態測量效率低。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種加速器劑量的動態測量方法，能夠對數據集進行豐富，實現對加速器劑量的動態測量，并相應提高測量效率。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明提供了一種加速器劑量的動態測量方法，針對百分深度劑量，采用插值方式進行磁場環境下加速器劑量的動態測量。

上述的動態測量方法中，百分深度劑量是描述射線中心軸不同深度處相對劑量分布的物理量，通過對其進行插值實現數據集的豐富，有利于提高測量的準確度，并獲得相應的動態數據輸出。

如上所述的一種加速器劑量的動態測量方法，所述插值方式為Spine函數插值方式，Spine函數在插值過程中，插值點之間不嚴格等距，能夠保證數據輸出的多樣性，而且在過程中能夠保證插值的唯一性，提高測量的效率。

如上所述的一種加速器劑量的動態測量方法，包括如下內容：

隨機初始化模糊神將網絡各層的連接權重為一群粒子，確定粒子的搜索維度n，初始化這群粒子的位置x_i和速度v_i；

初始化慣性權重ω，局部最優值P_best和全局最優值g_best，根據適應度函數公式，評價每次迭代后粒子的適應度，并規定最大迭代次數MaxInter和最優適應度數值ε；

對插值后輸出的百分深度劑量Y{Y|x_i∈Y，v_i∈Y，i＝1，2，3，...，n}的位置x_i和速度v_i進行最優值搜索，將每個粒子的適應度和該粒子經歷過的局部最優值pbest進行比較；

每次迭代結束后，對粒子當前的位置和速度進行調整，調整慣性權重ω；

如果迭代次數達到最大迭代次數MaxInter，或者當前適應度數值小于最優適應度數值ε，則結束優化算法，將此時粒子對應的位置和速度輸出，實現加速器劑量輸出，否則重新計算。

如上所述的一種加速器劑量的動態測量方法，所述將每個粒子的適應度和該粒子經歷過的局部最優值pbest進行比較，比較過程如下：

如果粒子的適應度優于局部最優值pbest，則記錄當前的位置，并與全局最優值gbest做比較，如果優于全局最優值gbest，則重新設置全局最優值gbest的索引號，并記錄此時的全局最優值。

如上所述的一種加速器劑量的動態測量方法，通過粒子群算法進行所述的最優值搜索，粒子群優化為一群隨機粒子進行初始化，然后通過迭代來尋找最優解，有利于進一步提高動態測量方法的準確性。