质子剂量计算模型建立方法及质子剂量计算方法技术

技术编号:43599059 阅读:31 留言:0更新日期:2024-12-11 14:48
本发明专利技术公开了质子剂量计算模型建立方法及质子剂量计算方法,属于医疗辅助领域,包括:构建训练数据集,其中的训练数据包括质子束辐照样本、质子束能量以及使相应能量的质子束辐照样本后,质子束在质子束辐照样本中的剂量分布;建立多层的长短期记忆网络,并利用训练数据集对其进行训练;训练时,对于每一条训练数据,将长短期记忆网络的初始隐藏状态和初始单元状态设置为质子束能量后,将质子束辐照样本转换为垂直于质子束入射方向的二维CT切片序列,并将各二维CT切片展平为一维,输入对应时间步,使长短期记忆网络计算剂量分布,以训练数据中的剂量分布作为标签数据,对计算结果进行监督。本发明专利技术能够提高快速质子剂量计算的普适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗辅助领域,更具体地,涉及质子剂量计算模型建立方法及质子剂量计算方法


技术介绍

1、质子治疗是放射线治疗的一种。质子进入人体后,在射程终点处形成一个尖锐的剂量峰,称为bragg峰。通过调制能量展宽bragg峰可以使bragg峰覆盖肿瘤。由于质子治疗在深度剂量分布上具有好的物理特性—布拉格峰(指的是质子治疗法中的辐射的高剂量峰值在达到肿瘤部位时达到最高),相比传统的放射治疗,它能够达到更高的靶区区域剂量照射,并且实现对周围正常组织的低剂量照射,质子束入射至人体后,在人体内的剂量分布是仿射治疗方案的重要依据,因此,高精度高计算速度的质子剂量计算方法是对于临床癌症放疗工作者而言极为重要的。

2、然而实现一种在准确性和速度之间平衡的计算方法仍然是一个挑战。目前,传统的笔束算法和蒙特卡罗模拟在速度和准确性之间提供了一种权衡。笔束算法由于能够快速提供剂量计算结果并且算力要求较低而被广泛应用于商业治疗计划系统,但它在处理组织不均匀性方面的准确性较差。相比之下,蒙特卡罗模拟通过模拟粒子相互作用提供准确的剂量计算结果,但其计算复杂性高且耗时长,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本所包含的人体结构的分布范围涵盖了质子束在人体内的剂量扩散范围。

3.如权利要求2所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本还包括质子束入射至人体结构前的部分空气区域。

4.如权利要求3所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本的建立方法包括:

5.如权利要求4所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本中,与入射方向垂直的截面维度大小为48mm×48mm...

【技术特征摘要】

1.一种质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本所包含的人体结构的分布范围涵盖了质子束在人体内的剂量扩散范围。

3.如权利要求2所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本还包括质子束入射至人体结构前的部分空气区域。

4.如权利要求3所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本的建立方法包括:

5.如权利要求4所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,所述质子束辐照样本中,与入射方向垂直的截面维度大小为48mm×48mm,沿入射方向的深度为300mm。

6.如权利要求4或5所述的质子剂量计算模型建立方法,其特征在于,质子束辐照样本的建立方法还包括:对于每一个原始三维ct影像矩阵及其掩膜矩阵,使其按照预...

【专利技术属性】
技术研发人员:昌喻杨志勇庞博陈硕彦
申请(专利权)人:华中科技大学同济医学院附属协和医院
类型:发明
国别省市:

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