[發明專利]一種牙釉質輻射劑量的預測方法、系統、存儲介質及終端

在審

• 申請號: 202210087045.1
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114488252A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉玉連;馮端宇;焦玲;胡兵;張文藝;張世全;胡晨晨;林軍平;景鵬偉
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院放射醫學研究所;四川大學
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02
• 代理公司: 天津盈佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12224
• 代理人: 安娜

1.一種基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將預測劑量樣本的EPR譜圖轉換至g因子為橫坐標的EPR譜圖；

步驟二，選擇與已準備的BGS基底和RIS基底一樣的采樣點，求得待預測樣本對應點上的EPR譜圖值；

步驟三，使用快速傅里葉變換對當前的待預測樣本的EPR譜圖進行降噪處理；

步驟四，通過改進矩陣，求得待預測樣本的RIS強度；

步驟五，根據線性劑量響應關系，求得待預測樣本的輻射劑量值。

2.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，所述步驟一將預測劑量樣本的EPR譜圖轉換至g因子為橫坐標的EPR譜圖上前，需進行：

獲取1個或多個未受輻射的、1個100Gy照射后的、若干個已知照射劑量的牙釉質EPR譜圖；將未輻照的牙釉質EPR譜圖作為本底信號BGS基底，100Gy照射后的牙釉質EPR譜圖作為輻射信號RIS基底。

3.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，所述步驟一中以微波頻率作為橫坐標的原EPR譜圖轉化為以g因子為橫坐標的EPR譜圖；轉化公式為：

g＝714.477345×v(GHz)/H(Gauss)

v為各測量譜的微波頻率，H為橫坐標的磁場值。

4.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，所述步驟二求得待預測樣本對應點上的EPR譜圖值的方法包括：將所有EPR譜圖按照同一組采樣點進行采樣，采樣區間為[1.990,2.015]，找出每個采樣點最近的兩個已知點，并將兩個已知點連接起來構成線性變化，計算出相應的采樣點的值。

5.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，所述步驟三進行降噪處理包括：利用FFT將原始EPR譜轉換為頻域信號，剔除高頻成分，然后進行逆變換，得到濾除高頻信號后的EPR譜圖；具體為：將原來的離散EPR譜信號f_i通過得到對應的離散頻率數組[F₀,F₁,…,F_n-1]，通過保留F₀,F₁,…,F_k的低頻頻率，將高頻頻率處理為0，構成處理后[F₀,F₁,…,F_k,0,…,0]的頻率數組，再通過傅里葉逆變換轉換回處理后的EPR譜。

6.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，在步驟四中通過改進矩陣，求得待預測樣本的RIS強度具體包括：在基本矩陣法中加入截距項，進行縱坐標上的平移校正，改進矩陣公式為：

f_i＝a_ix₁+b_ix₂+x₃

f_i是磁場i處EPR波譜信號總強度，a_i和b_i為磁場i點BGS基底數值和RIS基底數值；X1表示樣本BGS部分與BGS基底相比的強度，X2表示樣本RIS部分與RIS基底相比的強度，X3表示縱坐標上的平移。

7.根據權利要求1所述的基于矩陣算法和傅里葉變換的牙釉質輻射劑量預測方法，其特征在于，在步驟五中根據線性劑量響應關系，求得待預測樣本的輻射劑量值具體包括：通過已知照射劑量的牙釉質擬合得到的RIS強度X2的值與劑量值建立劑量響應關系表達式，進行劑量預測；

劑量響應關系表達式為：

y＝px₂+q；

式中，x₂表示樣本RIS部分與RIS基底相比的強度,y為樣本照射劑量；根據樣品種類不同，曲線斜率p和截距q也不同。