[发明专利]一种云蒙特卡罗剂量验证分析方法、设备和存储介质

权利要求书

1.一种用于实现云蒙特卡罗剂量验证分析方法的计算设备，其特征在于：包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，所述的一个或多个程序包括用于实现云蒙特卡罗剂量验证分析方法的指令；其中，

所述云蒙特卡罗剂量验证分析方法，包括如下步骤：

(1)输入第一放疗计划，其中第一放疗计划中的剂量计算结果为第一剂量计算结果；

(2)基于蒙特卡罗计算模型进行剂量计算：

(2a)初始化所述第一放疗计划的计算参数，根据机器型号调取源数据库的源参数；

(2b)优化调度蒙特卡罗任务并显示：

i.计算可用的计算机资源；

ii.计算最优化方案，所述的最优化方案为利用优化目标与约束条件计算得到的计算机资源分配方案；

iii.管理蒙特卡罗任务：主控云服务器将任务分发到受控计算机中，包括启动受控计算机，发送任务，主动监控或者被动接收任务进度，并主动或者被动收集计算结果，称为第二剂量计算结果；所述的第二剂量计算结果包括剂量分布、误差分布；

(3)结果处理：将第二剂量计算结果中的剂量分布进行插值、平滑和重新采样得到第三剂量计算结果；

(4)剂量分析：将第三剂量计算结果的剂量分布与第一计划的剂量分布进行分析比较。

2.根据权利要求1所述的计算设备，其特征在于：步骤(1)中，所述的第一放疗计划通过用户云终端直接上传到主控云服务器或通过云放疗计划系统直接传送第一放疗计划至主控云服务器。

3.根据权利要求1所述的计算设备，其特征在于：步骤(2a)中，所述的第一放疗计划的计算参数包括病人影像或者模型、勾画信息、射野大小、照射方向、附件型号、机器型号；

步骤(2a)中，所述的源数据库保存有不同放疗机器源的信息，包括源的型号、能量、位置、方向、粒子类型以及放疗机器对应的附件信息；

步骤(2a)中，所述的根据机器型号调取源数据库的源参数的调取过程中还包括数据库型号检验过程，如果没有对应的放疗机器型号，则提示用户进行选择替代的型号或者提示用户进行源调试，或者提示用户需要提交调试任务需求；其中，所述的源调试为将通过测量源的剂量信息重建源的参数，并将所述的源参数上传到源数据库过程。

4.根据权利要求1所述的计算设备，其特征在于：步骤(2b)中，所述的可用的计算机资源包括CPU数目、GPU数目、内存、硬盘、网络；

步骤(2b)中，所述的优化目标为用户选择的预设目标套餐：包括费用最省，速度最快，完成数最多中的一种或者多种组合；所述的约束条件为可用的计算机资源；

步骤(2b)中，所述的主动监控包括发送心跳包，定时或不定时通讯。

5.根据权利要求1所述的计算设备，其特征在于：步骤(3)中，所述的重新采样包括升采样和降采样中至少一种或者两者混合。

6.根据权利要求1所述的计算设备，其特征在于：还包括步骤(5)：实验验证分析：

(5a)将上述步骤(2)的蒙特卡罗剂量计算的病人影像或者模型替换成实验模体，其他信息不变下，重新进行蒙特卡罗剂量计算，获得第四剂量计算结果；

(5b)然后将实验模体放置在放疗机器中进行照射，并进行数据采集，得到测量的剂量分布，其中源参数与步骤(2a)中的源参数一致；

(5c)采用剂量分析方法进行分析，将蒙特卡罗计算的第四剂量计算结果的剂量分布与步骤(5b)测量得到的剂量分布进行分析比较；当发现偏差超过预设的阈值的时候给出警告信号。

7.根据权利要求6所述的计算设备，其特征在于：步骤(5a)中，所述的实验模体包括固体水模体或者非均匀模体，所述的实验模体上设置有测量点或测量面；

步骤(5b)中，所述的数据采集的方法采用相对测量或者绝对测量设备，所述的设备为胶片、胶体、矩阵电离室、点电离室、半导体剂量仪器。