[发明专利]剂量分布的确定方法及装置

权利要求书

1.一种剂量分布的确定方法，其特征在于，包括：

建立目标几何模型；

在所述目标几何模型中确定第一区域，所述第一区域根据感兴趣区域进行确定；

基于蒙特卡罗输运模拟方法获取所述第一区域的剂量分布；

根据第二方法获取所述目标几何模型的第二区域的剂量分布，所述第二区域为目标几何模型中除所述第一区域外的区域；

根据所述第一区域的剂量分布和第二区域的剂量分布，确定目标几何模型的剂量分布；

在所述获取第一区域的剂量分布时，对于所述第一区域外发生碰撞的粒子进行人为分裂为两个粒子：粒子1和粒子2，规定所述粒子1确定性无碰撞输运到第一区域表面，所述粒子1的权重由人为确定，所述粒子2是正常碰撞过程产生的粒子，所述粒子2一旦试图进入所述第一区域则会被杀死，所述粒子2的权重和分裂前粒子的权重相同。

2.如权利要求1所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第二方法为笔形束方法或卷积叠加方法。

3.如权利要求1所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第一区域包括内层部分和外层部分。

4.如权利要求3所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第一区域的内层部分和外层部分通过如下方式进行确定：

所述第一区域的内层部分为所述感兴趣区域，所述第一区域的外层部分为从所述第一区域的内层部分的边界向外扩充L宽度所确定的区域，所述L的值大于或等于电子的平均自由程。

5.如权利要求3所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第一区域的内层部分和外层部分通过如下方式进行确定：

对于密度变化明显的区域通过公式：dD(r)/dr＝c0确定第一边界，其中，D(r)为密度分布函数，c0密度梯度的阈值；

所述第一区域的内层部分为从所述第一边界向外扩充M宽度得到的区域，所述第一区域的外层部分为从所述第一区域的内层部分的边界向外扩充N宽度所确定的区域，所述M和N的值均大于或等于电子的平均自由程。

6.如权利要求1所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述基于蒙特卡罗输运模拟方法获取所述第一区域的剂量分布的过程包括：

对所述第一区域划分栅元；

基于蒙特卡罗输运模拟方法获取第一区域的各栅元的剂量分布；

根据所述第一区域的各栅元的剂量分布确定所述第一区域的剂量分布。

7.如权利要求6所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第一区域的各栅元的剂量分布的获取过程包括：

将进入所述第一区域的放射粒子分裂为K个第二粒子，K≥2；

根据所述第二粒子通过蒙特卡罗输运过程所得到的所述第二粒子经过第一区域的各栅元的物理量，获取所述第一区域的各栅元的剂量分布；

对蒙特卡罗输运中从所述第一区域输出的第二粒子进行俄罗斯轮盘赌。

8.如权利要求7所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述第二粒子经过第一区域的各栅元的物理量包括所述第二粒子经过栅元时的权重、速度方向和能量值物理量。

9.如权利要求7所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述对蒙特卡罗输运中从所述第一区域输出的第二粒子进行俄罗斯轮盘赌的过程包括：

若所述第二粒子的权重低于权重阈值，则对所述第二粒子进行俄罗斯轮盘赌；

在所述第二粒子赌输时将所述第二粒子杀死，否则增加所述第二粒子的权重。

10.如权利要求6所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，所述根据第二方法获取所述目标几何模型的第二区域的剂量分布的过程包括：

对所述第二区域划分栅元；

根据所述第二方法获取所述第二区域的各栅元的剂量分布；

根据所述第二区域的各栅元的剂量分布确定所述第二区域的剂量分布。

11.如权利要求10所述的剂量分布的确定方法，其特征在于，包括：所述第一区域的栅元和第二区域的栅元的规格相同。