[发明专利]确定电子束剂量分布的方法

摘要

本发明公开了一种确定电子束剂量分布的方法，包含以下步骤：a)采用计算机断层扫描测量得出被照射物体的电子密度矩阵；b)测量记录照射电子束的初始侧向参数、电子束能谱和源皮距；c)将照射电子束离散为电子微束矩阵，并利用混合笔束模型计算得出每个微束在被照射物体中的三维剂量分布；e)将每一个电子微束的剂量矩阵相加，获得电子束在被照射介质中的三维剂量分布矩阵。依照本发明测量电子束在人体或类人体介质中的三维剂量分布，需要测量数据少、计算速度快、计算精度高。

主权项

1.一种确定电子束剂量分布的方法，包含以下步骤：第一步，采用计算机断层扫描测量得出被照射物体的电子密度矩阵；第二步，测量记录照射电子束的初始侧向参数、电子束能谱和源皮距；第三步，将照射电子束离散为电子微束矩阵，并利用混合笔束模型计算得出每个微束在被照射物体中的三维剂量分布：$D_p(x,y,z,E)=\frac{D_{\mathrm{bm}}(z,E)}{4}*[\mathrm{erf}\left(\frac{a+x}{\sqrt{A_2(z,E)}}\right)+\mathrm{erf}\left(\frac{a-x}{\sqrt{A_2(z,E)}}\right)]*$ $[\mathrm{erf}\left(\frac{b+y}{\sqrt{A_2(z,E)}}\right)+\mathrm{erf}\left(\frac{b-y}{\sqrt{A_2(z,E)}}\right)]$ 其中：Dbm(z，E)表示能量为E的无限宽束电子在深度z处的沉积的能量，由双群模型计算得到，a和b是电子束的束宽度的一半，A2(z，E)表示能量为E的微电子束在深度z处的侧向分布参数，$A_2(z,E)={\int }_0^{E}T\left(E_t\right){(z-t)}^2\mathrm{dt}$ T(Et)＝2σtr(Et)σtr(Et)是能量为Et的电子的输运截面，Et是当入射电子的能量为E时，电子在深度t处的平均能量；第四步，将每一个电子微束的剂量矩阵相加，获得电子束在被照射介质中的三维剂量分布矩阵：$D(x,y,z)=\underset{k}{\Sigma }\underset{j}{\Sigma }\underset{i}{\Sigma }w\left(E_k\right)\frac{\mathrm{SS}{D}^2}{(\mathrm{SSD}+d_{\mathrm{ij}}{)}^2}{a}_{\mathrm{ij}}{D}_P(x,y,z,i,j,k)$ 式中：D(x，y，z)表示在点(x，y，z)的剂量，i和j是离散化后的微电子束在x和y方向的编号，k表示入射电子束能谱节点的编号，w(k)是电子束能谱中能量为Ek的能量的权重，dij是编号为ij的微电子束的表面修正距离，aij是编号为ij的微电子束的强度，Dp(x，y，z，i，j，k)是编号为ij的微电子束能谱中能量为Ek的电子在介质中的点(x，y，z)产生的剂量。