[发明专利]确定剂量分布的方法和设备

说明书

本发明提供了一种确定剂量分布的方法，包括：测量射束通过剂量修正装置过滤后在模体中形成的剂量曲线，根据所述剂量曲线获得衰减参数和硬化参数，根据所述衰减参数获得所述剂量修正装置的衰减通量图，并根据所述硬化参数获得所述剂量修正装置的硬化通量图，以及根据所述剂量修正装置的衰减通量图和所述剂量修正装置的硬化通量图形成射束通过所述剂量修正装置后在模体中的剂量场分布。所述确定剂量分布的方法在提高计算准确性的同时简化了所述剂量修正装置算法建模流程。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种确定剂量分布的方法、计算设备和计算机可读存储介质。

背景技术

医用直线加速器是目前临床中进行放射治疗的主要设备，剂量修正装置是放疗治疗方案设计中常用到的剂量修正过滤板。剂量修正装置通常是由楔形方向上厚度不均匀的楔形板构成，加速器产生的射束经过楔形板过滤后，在楔形方向中心轴两侧会出现等剂量曲线倾斜的现象。

通常医用直线加速器产生的射束是由不同能量的光子组成的，一般称之为多能光子射束。多能光子射束通过剂量修正装置后，射束由于散射和吸收所用，射束的能量会发生明显衰减；并且，低能光子的衰减比例高于高能光子的衰减比例，即发生射束硬化的现象。从剂量修正装置的矢状面看，剂量修正装置呈现为不规则多边形形状，如图1所示，光子射束通过剂量修正装置不同位置后其衰减比例和硬化程度不同，并且由于不同能谱的光子射束在密度、材料组成不同的材料中的衰减也不完全相同，这些因素为剂量计算建模和保证准确性方面带来较大难度。光子射束在通过金属楔形板时还会产生污染电子，对人体或模体表面建成区剂量分布带来较大影响。此外，实际使用剂量修正装置过程中，难以直接测量得到加工完成的剂量修正装置的密度、线性衰减系数和楔形方向厚度等物性信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定剂量分布的方法、设备和存储介质，以解决剂量计算建模和保证准确性方面带来较大难度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种确定剂量分布的方法，包括：

测量射束通过剂量修正装置过滤后在模体中形成的剂量曲线，根据所述剂量曲线获得衰减参数和硬化参数；

根据所述衰减参数获得所述剂量修正装置的衰减通量图，并根据所述硬化参数获得所述剂量修正装置的硬化通量图；以及，

根据所述剂量修正装置的衰减通量图和所述剂量修正装置的硬化通量图形成射束通过所述剂量修正装置后在模体中的剂量场分布。

可选的，根据所述剂量曲线独立调节衰减参数或者硬化参数。

可选的，所述衰减参数包括第一方向的衰减参数和第二方向的衰减参数，并根据第一方向的衰减参数确定第二方向的衰减参数。

可选的，所述第一方向与所述第二方向夹角大于0度且小于180度。

可选的，所述硬化参数包括第一方向的硬化参数和第二方向的硬化参数，并根据第一方向的硬化参数确定第二方向的硬化参数。

可选的，通过线段勾画所述剂量修正装置，基于勾画的剂量修正装置确定所述第一方向的衰减参数和所述第一方向的硬化参数。

可选的，获得所述第一方向的衰减参数和所述第一方向的硬化参数，包括：

测量射束通过所述剂量修正装置的第一方向不同深度位置后在模体中形成的剂量曲线，通过调节所述第一方向的衰减参数和所述第一方向的硬化参数，使得第一方向上不同深度的剂量的计算值与测量值偏差小于预设阈值，最终形成位置与衰减参数以及位置与硬化参数的参数表，得到所述第一方向的衰减参数和所述第一方向的硬化参数。

可选的，所述第二方向的衰减参数与射束在第二方向上到经过中轴线沿第一方向的平面的距离有关，所述第二方向的硬化参数与射束穿过所述剂量修正装置的厚度有关。