[发明专利]增进放射治疗系统计算效益的方法

说明书

本申请提供一种增进放射治疗系统计算效益的方法，所述增进放射治疗系统计算效益的方法包括以下步骤：建立准直器的几何模型；建立数学假体模型；建立位于射束源后方的虚拟几何；模拟射束源到虚拟几何的粒子迁移过程；记录通过所述虚拟几何的粒子特征信息，并将该粒子特征信息保存为射束源档；调用射束源档对数学假体模型进行治疗计划。通过保存射束源档供放射治疗系统治疗计划重复调用，省略每次计算处方剂量时都要将准直器几何模型一并进行计算的时间，减少了放射治疗系统治疗计划整个计算过程花费的时间，提高了计算效益。

技术领域

本发明涉及一种增加治疗系统计算效益的方法，尤其涉及一种增进放射治疗系统计算效益的方法。

背景技术

随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。

为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子照射治疗等。其中，中子照射治疗以中子捕获治疗为例，其便是结合上述两种概念，具体地，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。

通常，在进行硼中子捕获治疗(Boron Neutron Capture Therapy，简称BNCT)时会选用外加式准直器对模拟射束源进行进一步集中，以降低皮肤剂量。因此，在使用硼中子捕获治疗计划系统计算病人处方剂量时，需将此准直器一并考虑在内进行计算(参图1)。然而，针对不同的治疗部位或者肿瘤类型需要选择不同的准直器，在使用硼中子捕获治疗系统治疗计划计算病人处方剂量时，必须对所选用的准直器建立计算机几何模型，且为了求得较佳的射束入射角度以降低射束源对病人其他正常组织的副作用，一个病例的治疗计划系统通常会执行多次的剂量计算，故外加式准直器增加了治疗计划系统的计算时间，且增加的治疗计划的计算时间将会随该外加式准直器的使用次数成比例上升。

因此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种增进放射治疗系统计算效益的方法，所述增进放射治疗系统计算效益的方法包括以下步骤：建立位于射束源后方的虚拟几何；记录通过所述虚拟几何的粒子特征信息，并将该粒子特征信息保存为射束源档；调用射束源档对数学假体模型进行粒子迁移计算。

本发明的另一方面提供一种增进放射治疗系统计算效益的方法，其包括使射束源保存为射束源档后进行调用从而进行粒子迁移计算的步骤。

粒子特征信息包括粒子的能量、位置和角度等能够识别所在虚拟几何处的基本信息。

当使用所述的增进放射治疗系统计算效益的方法时，其中可以事先建立好准直器的几何模型和/或数学假体模型，当然也可以在该方法过程中建立。在整个方法的过程中，本发明的实施例以蒙特卡罗方法为基础，模拟射束源到虚拟几何的粒子迁移过程。所述放射治疗系统具有解析整个增进放射治疗系统计算效益的方法的计算方法，所述计算方法包含解析不同准直器几何模型的计算方法。

进一步地，所述增进放射治疗系统计算效益的方法还包括对调用的射束源档采用不同的入射角度对数学假体模型进行照射，计算经不同入射角度的射束源档照射后的数学假体模型中的剂量，比较经不同入射角度的射束源档照射后的剂量计算结果选择射束源档的入射角度的步骤。