【技术实现步骤摘要】
一种基于动态半影模型的动态调强装置及优化方法
[0001]本专利技术属于医学物理领域,涉及了一种用于动态调强优化问题模型,具体的,是涉及一种基于动态半影模型的动态调强装置及优化方法。
技术介绍
[0002]随着放射治疗技术的蓬勃发展,其放射治疗计划的装置和方法也在相继提出并付诸使用,尤其近些年快速发展的动态调强技术。
[0003]动态调强即在射线照射时多叶准直器叶片处于运动状态,利用多叶准直器的相对应的每对叶片在射线照射时在计算机控制下对靶区进行扫描以实现对射野强度的调节。动态模式依靠对每个叶片运动的速度和照射的剂量率的调整来实现强度的调试。对于动态调强,由于在治疗时,叶片在运动过程中治疗机一直在出束,所以要想缩短总的治疗实施时间就应该尽量缩短治疗出束的时间;对于目前的动态调强,存在以下缺陷:第一,照射的时间较长,效率较低;第二,没有考虑叶片半影,造成实际的精度有误差。
技术实现思路
[0004]专利技术目的:本专利技术的目的是提供了一种基于动态半影模型的动态调强装置及优化方法,建立基于不同时刻下的叶片速度的时序模型,并基于此实施直接机器参数优化模型,实现动态调强计划的快速、精确优化。
[0005]技术方案:本专利技术所述的一种基于动态半影模型的动态调强装置,包括用户输入装置,叶片关于速度的时序模型装置,动态调强优化装置及用户输出装置;
[0006]进一步的,所述用户输入装置包括用户输入器官组织、叶片最大运动速度、叶片最大加速度、剂量变化率、机架角及计划优化参数等基本参数信息; ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于动态半影模型的动态调强装置,其特征在于,包括用户输入装置,叶片关于速度的时序模型装置,动态调强优化装置及用户输出装置;所述用户输入装置包括用户输入器官组织、叶片最大运动速度、叶片最大加速度、剂量变化率、机架角及计划优化参数;所述叶片关于速度的时序模型装置包括使用叶片速度
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时间函数建立叶片速度的时序模型;所述动态调强优化装置包括通过叶片速度的时序模型得到目标函数对叶片运动时间的偏导数;所述用户输出装置包括叶片通过优化装置得到的叶片运动时间以及所对应的运动位置、叶片的运动速度及叶片的加速度信息。2.根据权利要求1所述的一种基于动态半影模型的动态调强装置的优化方法,其特征在于,包括模型建立模块及动态调强优化模块。3.根据权利要求2所述的一种基于动态半影模型的动态调强装置的优化方法,其特征在于,所述模型建立模块,是根据优化的参数信息,使用叶片速度
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时间函数在不同时刻上建立叶片速度的时序模型:具体的,在射线源照射过程中,基于光栅叶片的相对运动实现剂量调节,在叶片允许的最大速度和最大加速度的前提下,考虑叶片的非匀速运动,建立不同时刻下的叶片速度的时序模型,计算公式如下所示:式(1)表示叶片位置x与叶片加速度a(t)以及速度v(t)之间的关系:x=γ(a(t),v(t))
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(1)其中,a(t)表示叶片t时刻点的加速度,v(t)表示叶片t时刻点的速度,γ表示叶片位置x与叶片加速度a(t)、速度v(t)之间的映射关系;式(2)表示叶片t时刻点的加速度约束:|a(t)|<a
max
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(2)其中,a
max
表示叶片运动的最大加速度;式(3)表示叶片t时刻点的速度约束:|v(t)|<v
max
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(3)其中,v
max
表示叶片运动的最大速度。4.根据权利要求2所述的一种基于动态半影模型的动态调强装置的优化方法,其特征在于,所述动...
【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构,
申请(专利权)人:中科超精南京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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