[發明專利]一種多葉光柵側面穿射半影計算方法及裝置

有效

• 申請號: 202010906688.5
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112035778B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 鞠垚;關睿雪;姚毅
• 申請（專利權）人: 蘇州雷泰醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

本發明公開一種多葉光柵側面穿射半影計算方法及裝置，該計算方法，包括以下步驟：步驟1：設計測試射野并導入射野的測量劑量；步驟2：設置光柵初始參數；步驟3：計算側面半影；步驟4：利用Monte Carlo劑量計算方法計算得到射野的計算劑量；步驟5：計算Gamma通過率；步驟6：判斷步驟5得到的Gamma通過率是否滿足要求；若是，則停止；若否，執行步驟7；步驟7：調整側面半影參數完成后，重復步驟4?步驟6。本發明可以有效校正側面半影對劑量計算造成的偏差。

技術領域

本發明屬于放射治療領域，具體涉及一種多葉光柵側面穿射半影計算方法及裝置。

背景技術

多葉光柵(Multi-Leaf Collimator，MLC)的主要功能是通過計算機控制葉片運動形成不規則野，從而實現適形放射治療和調強放射治療，它在臨床中被廣泛使用。MLC由多個葉片組成，單個葉片的整體形狀如圖1(a)所示，葉片高度L平行于射線入射方向D，葉片伸入射野內形成射野邊界的表面為葉片端面11，相鄰葉片接觸的表面為葉片側面12。葉片側面12在設計時一般遵循兩個原則：

1).葉片底面13和葉片頂面14聚焦于放射源位置；

2).相鄰葉片之間的漏射線劑量最小。

因此，葉片側面12一般如圖1(b)所示形狀，葉片側面12設計的凹凸槽15防漏射。

從葉片側面12設計的聚焦性可知，葉片側面12形狀和安裝高度是一一對應關系。換言之，葉片的安裝高度嚴格受限于葉片側面形狀，其對加速器生產廠家和光柵生產廠家的配合提出了一定要求。

特別地，當某些加速器所配套的葉片寬度較寬，不能很好地滿足臨床需求時，用戶會轉而尋求寬度更小的外置光柵作為實際執行裝置。這時，葉片側面不再有聚焦性，射線通過時會產生明顯半影。

光柵半影是劑量計算準確性的影響因素之一，關系著患者實際受照劑量與計算劑量之間差異的大小，光柵半影的建模是否合理直接反映在計劃的劑量驗證通過率上。目前研究人員對于光柵半影的討論集中在葉片端面，對葉片側面的半影研究亟待提出。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種多葉光柵側面穿射半影計算方法及裝置，可以有效校正側面半影對劑量計算造成的偏差。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一方面，本發明公開一種多葉光柵側面穿射半影計算方法，包括以下步驟：

步驟1：設計測試射野并導入射野的測量劑量；

步驟2：設置光柵初始參數；

步驟3：計算側面半影；

步驟4：利用Monte Carlo劑量計算方法計算得到射野的計算劑量；

步驟5：計算Gamma通過率，Gamma通過率是衡量計算劑量與測量劑量之間差異的指標；

步驟6：判斷步驟5得到的Gamma通過率是否滿足要求；

若是，則停止；

若否，執行步驟7；

步驟7：調整側面半影參數完成后，重復步驟4-步驟6。

在上述技術方案的基礎上，還可做如下改進：

作為優選的方案，步驟2中，光柵初始參數包括：光柵每對葉片的寬度，葉片的透射系數，半價層或線性衰減系數。

作為優選的方案，步驟3的計算原理為：

首先，根據葉片頂面和葉片底面聚焦于射線源以及光柵設計安裝高度，計算出每一對葉片的錐度角；