[发明专利]一种高低能射束融合剂量分布的方法

说明书

一种高低能射束融合剂量分布的方法，通过5个步骤得到在混合照射时的最优组合和照射剂量。该高低能射束融合剂量分布的方法具有如下有益效果：(1)蒙特卡罗方法能准确实现高能电子线和低能X射线的剂量特性计算；(2)采用的迭代计算方法使得高低能照射剂量计算更加准确；(3)高低能混合照射方法消除了高能电子线和低能X射线的固有缺陷，使对象接收更加均匀的剂量照射。

技术领域

本发明涉及放射物理技术领域，特别涉及一种高低能射束融合剂量分布的方法。

背景技术

上世纪九十年代以来，多种类型的移动式术中放疗设备相继问世，主要分为高能电子线加速器和低能X射线设备。

兆伏级高能电子线因为其射线特性，在入射组织后往往存在剂量建成区，在到达最大剂量点作用深度后剂量快速跌落。以Mobetron在水模体中的百分深度剂量曲线为例，4MeV、6MeV、9MeV、12MeV能量电子线在水模体表面百分剂量分别为78±1.0％、83±1.0％、87±1.0％、92±1.0％，在80％剂量处作用深度分别为1.0±0.2cm、2.0±0.2cm、3.0±0.2cm、4.0±0.2cm。由于剂量建成区导致了表面剂量偏低的情况，在使用Mobetron等对对象进行照射时往往将特定形状的补偿物放置于对象表面，以抵消建成区。

千伏级低能X射线由于能量较低，不存在剂量建成区，X射线在入射组织后剂量快速跌落。以Intrabeam在水模体中的百分深度剂量曲线为例，50kV能量X射线在水模体中30％剂量处作用深度为1.0±0.2cm。由于低能X射线较浅的辐射作用深度，Intrabeam主要用于浅表对象处理。

因此，针对现有技术不足，提供一种高低能射束融合剂量分布的方法以解决现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明其中一个的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种高低能射束融合剂量分布的方法。该高低能射束融合剂量分布的方法具有均匀的剂量照射的优点。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

提供一种高低能射束融合剂量分布的方法，包括步骤有：

步骤一、采集图像；

步骤二、根据步骤一的图像对应的组织模体种类及步骤一的图像中对象的深度，在数据库中选取对应能量的电子线和X射线，并根据步骤一的图像中对象的尺寸分别选高能电子线设备及低能X射线设备对应尺寸的限光筒和施照器，所述数据库包括在不同组织模体种类下，电子线能量及深度的对应关系以及X射线能量及深度的对应关系；

步骤三、根据步骤二中选取的电子线、X射线、限光筒和施照器，使用蒙特卡罗软件分别模拟电子线、X射线在对象中的剂量分布，并进行剂量校正；

步骤四、设定对象中心点(x,y,z)的混合剂量值c；

步骤五、根据步骤三得到的校正后剂量和步骤四的对象中心点(x,y,z)的混合剂量值c，迭代计算电子线和X射线的最终照射剂量。

优选的，上述数据库的建立方法为：

首先使用蒙特卡罗软件分别对兆伏级高能电子线放射源的完整结构和千伏级低能X射线放射源的完整结构进行模拟，得到对应的设备模拟结构；

然后分别进行不同能量的电子线在不同组织模体中的辐射剂量模拟计算与特性分析，建立作用深度与电子线能量的对应关系；同时分别进行不同能量的X射线在不同组织模体中的辐射剂量模拟计算与特性分析，建立作用深度与X射线能量的对应关系。

优选的，上述辐射剂量模拟计算具体为利用蒙特卡罗软件和所述设备模拟结构，分别对不同能量的电子线和不同能量的X射线在入射组织模体的过程进行模拟，计算在多种组织模体中的沉积剂量分布。