[发明专利]一种医用电子直线加速器光子束能谱获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用电子直线加速器光子束能谱获取方法。

背景技术

肿瘤放射治疗，是利用电离辐射进行治疗，主要是通过χ射线和γ射线治疗肿瘤。其中，对于某些肿瘤只需要放疗，即可治愈；对于另外一些肿瘤，无论是手术治疗还是化疗，为了降低风险，在实施过程中往往都需要进行辅助放疗，放射治疗几乎可用于治疗全身各个部位的多种癌症，是治疗癌症的重要手段之一，随着放疗技术的发展，其临床应用日益广泛。

但放射治疗也会带来副作用，提高肿瘤的控制率并降低正常组织的并发症概率，一直是放疗技术研究的焦点。国际辐射单位度量委员会(International Commission on Radiation Units and Measurements,ICRU)24号与42号报告指出，临床上对于肿瘤靶区的剂量给予，要求剂量不准确度必须小于5%；而高精度的collapsed cone剂量计算方法需要根据医用加速器治疗头所产生的射束能谱进行计算，只有射束的能谱信息足够精确，才能保证剂量计算的精确性，因此获得医用加速器X射线的能谱对于研究放疗患者体内的剂量分布非常重要。

但是，加速器治疗头产生的光子束能量高，其能谱很难直接测量；根据容易获得的剂量测量数据，建立一定的数学模型快速重建出精确的能谱引起了诸多学者的关注。罗正明等人提出了“一种测量医用加速器能谱的方法”的专利，通过松弛迭代法求解线性方程组得到加速器光子束的能谱。但是，其重建模型没有包含能谱的约束条件，该方法所获得的解往往不稳定，与实际能谱偏差往往较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高效率、高精度的医用电子直线加速器光子束能谱获取方法。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种医用电子直线加速器光子束能谱获取方法，包括如下步骤：

步骤1.测量医用电子直线加速器所射出的待测光子束对应其射野中心轴在水模体内不同深度的百分深度剂量值向量；

步骤2.将该待测光子束的标称能量E平均分成m个等间隔能量的能量区域，取各能量区域中标称能量的均值为该能量区域的标称能量，记录为单能光子束{E₁、E₂、…、E_m}；

步骤3.分别模拟计算各个单能光子束对应其射野中心轴在水模体内不同深度的百分深度剂量值矩阵；

步骤4.构建获取待测光子束能谱的约束优化模型如下：

min F=|W×A-D|

W(Ei)<W(Ej),ifEi<Ei≤EpW(Ei)<W(Ej),ifEi>Ej≥Ep,]]>