[发明专利]一种光子束在目标体内剂量分布的快速获取方法

摘要

本发明涉及一种光子束在目标体内剂量分布的快速获取方法，针对光子束剂量分布获取的方法，构建了射束坐标系和目标体坐标系，并在目标体坐标系中建立剂量计算网格，其中，针对光子束中射线与目标体坐标系中剂量计算网格的交点坐标的获得过程中，采用了种子平面以及坐标平移的方法获得，可以有效提高交点坐标的获得速度，从而在保证光子束剂量分布获取精度的同时，实现了光子束剂量分布的快速获取,满足调强放射治疗计划优化设计的临床需求。

主权项

一种光子束在目标体内剂量分布的快速获取方法，获得医用电子加速器所发射光子束在目标体内形成的剂量分布，包括如下步骤：步骤A01. 构建射束坐标系和目标体坐标系，并在目标体坐标系中建立剂量计算网格；步骤A02. 获得射束坐标系与目标体坐标系之间的坐标转换关系；步骤A03. 在射束坐标系中，分别获得医用电子加速器所发射光子束中各条射线在目标体中单位质量释放的总能量；步骤A04. 针对光子束中各条射线射向目标体所分别产生的各个能量沉积方向，在射束坐标系中，获得各条经过射束坐标系原点的射线与目标体坐标系中剂量计算网格的交点坐标；步骤A05. 根据交点坐标、以及光子束中各条射线在目标体中单位质量释放的总能量分别获得各条射线在目标体上对应其能量沉积方向的沉积剂量，并把各条射线在目标体上沉积的剂量进行叠加，得到射束坐标系中光子束在目标体上沉积的剂量；步骤A06. 根据射束坐标系中光子束在目标体上沉积的剂量、以及射束坐标系与目标体坐标系之间的坐标转换关系，获得光子束在目标体坐标系中剂量计算网格点的剂量分布；其特征在于，所述步骤A04包括如下步骤：步骤A041. 针对光子束中各条射线射向目标体分别产生的各个能量沉积方向，定义在射束坐标系中与能量沉积方向余弦绝对值最大所对应的坐标轴方向相垂直、且产生该能量沉积方向的射线首次与目标体表面的接触点所在的平面为该能量沉积方向的种子平面； 步骤A042. 针对分别产生各个能量沉积方向的各条射线，定义对应同一个能量沉积方向的各条射线之间平行且等间距，针对各个能量沉积方向，分别获得对应同一个能量沉积方向的各条射线中经过射束坐标系原点的一条射线与对应种子平面的交点坐标；步骤A043. 分别针对各个能量沉积方向，根据对应同一个能量沉积方向的各条射线之间的关系，以及对应同一个能量沉积方向的各条射线中经过射束坐标系原点的一条射线与对应种子平面的交点坐标，通过坐标平移关系，获得对应同一条能量沉积方向的各条射线与对应种子平面的交点坐标，即获得分别对应各个能量沉积方向的各条射线中，经过射束坐标系原点的射线与目标体坐标系中剂量计算网格的交点坐标。