【技术实现步骤摘要】
基于子野优化的正交双层光栅旋转调强的实现方法及装置
本专利技术涉及医疗
，具体涉及一种基于子野优化的正交双层光栅旋转调强的实现方法及装置。
技术介绍
放射治疗作为肿瘤的一种局部治疗手段，一直在不断寻求解决的一个基本问题是，如何较好地处理肿瘤组织和周围正常组织的剂量关系，使肿瘤得到最大限度的局部控制而周围正常组织和器官的放射损伤最小。临床经验证明，肿瘤的局部控制与正常组织的放射损伤有一定的关系。多数情况下，肿瘤控制率与正常组织损伤成正比例，即提高肿瘤的局部控制率必然造成对正常组织的更多的损伤。临床经验也证明，通过改进照射技术、选择合理的时间剂量因子，在保持同等水平的肿瘤控制率的情况下，可减低正常组织的放射损伤。旋转调强作为目前发展最先进的调强技术，相比于固定射野逆向调强，在保证靶区剂量均匀性一致的前提下，降低危及器官受量，具有显著的剂量学优势。同时通过机架和光栅配合运动，节省了治疗时间。目前旋转调强技术主要使用的是单层光栅或平行双层光栅实现，但对于常规的单层光栅，由于叶片只能在一个方向上运动，其叶片厚度方向的适形能力有限；对于平行的双层光栅，虽然其叶片厚度方向...
【技术保护点】
1.一种基于子野优化的正交双层光栅旋转调强的实现方法，其特征在于，包括：将用于放射治疗的旋转弧离散化成等间距的多个射野，所述多个射野具有固定的机架角度；利用共轭梯度法计算所述多个射野的射野强度矩阵；通过双层光栅静态分割算法，计算每个射野的子野，以获得每个射野的前第一预定数目个贡献最大的子野；从所述前第一预定数目个贡献最大的子野中选取两个形状接近的子野，并分布到旋转弧，进行插值以得到离散子野；计算所获得的离散子野所在位置的沉积矩阵；迭代计算每个离散子野的形状和权重；采用蒙特卡洛剂量算法计算调强剂量分布。
【技术特征摘要】
1.一种基于子野优化的正交双层光栅旋转调强的实现方法，其特征在于，包括：将用于放射治疗的旋转弧离散化成等间距的多个射野，所述多个射野具有固定的机架角度；利用共轭梯度法计算所述多个射野的射野强度矩阵；通过双层光栅静态分割算法，计算每个射野的子野，以获得每个射野的前第一预定数目个贡献最大的子野；从所述前第一预定数目个贡献最大的子野中选取两个形状接近的子野，并分布到旋转弧，进行插值以得到离散子野；计算所获得的离散子野所在位置的沉积矩阵；迭代计算每个离散子野的形状和权重；采用蒙特卡洛剂量算法计算调强剂量分布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将用于放射治疗的旋转弧离散化成等间距的多个射野之前，还包括：确定用于放射治疗的旋转弧的个数、方向和范围；设置待放射治疗的器官的约束条件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过双层光栅静态分割算法，计算每个射野的子野，以获得每个射野的前第一预定数目个贡献最大的子野，包括：采用预定采样间隔对所述射野强度矩阵进行重新采样，以获取重新采样强度矩阵；对所述重新采样强度矩阵按照强度进行等级划分，以获得等间隔划分的阶梯形强度等级；强度等级从二开始逐步增大，通过双层光栅静态分割算法计算分割每个射野的子野，直到分割出的子野数大于等于所述第一预定数目，从而获得每个射野的前第一预定数目个贡献最大的子野。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述强度等级从二开始逐步增大，通过双层光栅静态分割算法计算分割每个射野的子野，直到分割出的子野数大于等于所述第一预定数目，从而获得每个射野的前第一预定数目个贡献最大的子野，包括：1)设定强度等级为二；2)在所述重新采样强度矩阵中选择当前最大强度的三分之一作为分割强度值，在此分割强度值下选出当前分割矩阵；3)计算所述当前分割矩阵的轮廓；4)用上下左右叶片适形轮廓外围，计算实际分割矩阵；5)计算所述实际分割矩阵与期望分割矩阵的差异，若所述实际分割矩阵大于期望分割矩阵，则调整叶片位置，使得所述实际分割矩阵小于或等于期望分割矩阵；6)从每个射野的总分割矩阵中减去所述实际分割矩阵，以得到新的总分割矩阵；7)计算实际叶片形成的子野面积，若所述子野面积小于阈值，则不保留该子野叶片位置；若所述子野面积大于阈值，保留该子野叶片位置，子野数增加1；8)如果所述新的总分割矩阵为0，则进行步骤9)，否则转到步骤2)；9)若子野数大于或等于所述第一预定数目，结束分割，否则转到步骤1)，强度等级增加1，继续分割。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述前第一预定数目个贡献最大的子野中选取两个形状接近的子野，并分布到旋转弧，进行插值以得到离散...
【专利技术属性】
技术研发人员：文虎儿，鞠垚，姚毅，
申请(专利权)人：苏州雷泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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