三维剂量计算方法、装置、计算机设备及可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维剂量计算方法、装置、计算机设备及可读介质，所述三维剂量计算方法包括步骤：对影像图像进行预处理，得到介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图；将介质材料分布图、电子密度分布图、TERMA分布图各作为一个通道进行融合，输入至经训练的神经网络模型中，得到三维剂量分布，本发明专利技术结合使用影像及原始入射线在介质中单位质量释放的总能量进行三维剂量计算的神经网络模型，计算精度与所学习剂量算法有关，计算时间只与学习网络以及计算矩阵有关，避免了传统剂量计算方法为了提高计算精度牺牲计算效率的困境，在不降低计算精确度的同时，提高其计算效率。

【技术实现步骤摘要】
三维剂量计算方法、装置、计算机设备及可读介质
本专利技术属于放射治疗剂量计算
，具体涉及一种三维剂量计算方法、装置、计算机设备及可读介质。
技术介绍
现代放射治疗技术的实施离不开放射治疗计划，而剂量计算则是现代放射治疗计划的基石之一，包括用于计划的剂量优化，剂量分布的计算，甚至是计划的独立验算和三维剂量验证等多个方面。目前已知的剂量计算方法包括：1、以蒙特卡罗算法为代表的基于粒子相互作用基本原理进行模拟获得剂量分布的算法，该算法的准确度最高，但计算速度较慢；2、以笔形束算法以及筒串卷积算法等为代表，通过卷积算法进行剂量计算，笔形束算法的计算速度较快，但准确度稍差，筒串卷积算法的计算准确度和速度则位于笔形束算法和蒙特卡罗算法之间；3、基于经验修正公式,根根据在均匀水中测量的标准数据，例如：不同方照射野的中心轴的百分深度剂量(PercentDepthDose，PDD)，不同深度的射野离轴比(OffAxisRatio，OAR)，射野散射因子等，通过等效方野等转换，计算获得点剂量，该方法具有最快计算速度，处理简单，但是因为缺乏对介质具体分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维剂量计算方法，其特征在于，包括步骤：/n对影像图像进行预处理，得到介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图；/n将介质材料分布图、电子密度分布图、TERMA分布图各作为一个通道进行融合，输入至经训练的神经网络模型中，得到三维剂量分布，其中，神经网络模型是通过已有剂量算法，在基于不同射束条件和不同影像数据生成剂量数据作为训练样本，经过训练确定参数构建而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维剂量计算方法，其特征在于，包括步骤：
对影像图像进行预处理，得到介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图；
将介质材料分布图、电子密度分布图、TERMA分布图各作为一个通道进行融合，输入至经训练的神经网络模型中，得到三维剂量分布，其中，神经网络模型是通过已有剂量算法，在基于不同射束条件和不同影像数据生成剂量数据作为训练样本，经过训练确定参数构建而成。


2.根据权利要求1所述的三维剂量计算方法，其特征在于，所述对影像图像进行预处理，得到介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图的步骤，包括步骤：
根据影像图像获取介质材料分布图和电子密度分布图；
根据射束条件、介质材料分布图和电子密度分布图，计算初入射光子与介质发生相互作用的量TERMA；
由TERMA构建TERMA分布图；
对介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图进行插值处理；
对经插值处理后的介质材料分布图、电子密度分布图和TERMA分布图按照各自对应的最大值进行归一化处理。


3.根据权利要求1所述的三维剂量计算方法，其特征在于，所述神经网络模型为编码器-解码器结构，编码器逐渐减少空间维度，识别图像特征，解码器逐步修复物体的细节和空间维度，对像素进行预测，最后以relu激活函数输出。


4.根据权利要求2所述的三维剂量计算方法，其特征在于，还包括神经网络模型训练步骤：
获取基础影像数据；
对基础影像图像进行预处理，得到若干组相互对应的介质材料分布图和电子密度分布图；
随机设置射束条件；
根据所述射束条件、介质材料分布图和电子密度分布图，计算对应的TERMA分布图和已有剂量算法计算的剂量分布；
采用Adam优化器对若干组介质材料分布图和电子密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立新，朱金汉，
申请(专利权)人：广州瑞多思医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44