一种BNCT中子慢化准直系统超热中子能量调整方法和系统与流程

本发明涉及控制调节领域，特别是指一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法和系统。

背景技术：

1、中子慢化准直系统是针对癌症患者的中子治疗装置的关键组成部分。在中子治疗中，超热中子是治疗成功的重要因素。目前，基于超热中子的bnct治疗领域已被广泛研究。然而，超热中子的能量范围较窄，且在中子治疗中非常重要。而调整其能量可提高治疗效果，但目前该技术尚未得到很好地解决。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法和系统，首先将固体慢化体粉末与轻水混合制成液态慢化体，并结合三维模型和有限元分析结果调整模型中加载的液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析结果符合治疗需求，从而实现调整中子能量至治疗所需的中子能量，准确便捷。

2、本发明采用的技术方案，

3、一种用于bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整的方法，其中，bnct中子慢化准直系统，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽的结构系统，中子慢化材料为液态慢化体，所述液态慢化体是固态慢化体粉末混合于轻水构成，超热中子能量的调整方法包括：

4、bnct中子慢化准直系统分为中央区域和边界区域，其中中央区域由固态慢化体填充，边界区域由液态慢化体填充，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽；

5、将固态慢化体和bnct中子慢化准直系统作为整体结构，与液态慢化体进行三维建模；

6、将所建的三维模型导入有限元分析软件中，并进行网格划分，输入液态慢化体的浓度参数，所述液态慢化体的浓度参数为固态慢化体粉末与轻水的质量比例，对三维模型进行有限元分析；

7、根据有限元分析输出的超热中子能量结果和癌症所需的超热中子能量，调整液态慢化体的浓度参数，重新对三维模型进行有限元分析；

8、反复调整液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析输出的超热中子能量的结果和癌症所需的超热中子能量。

9、具体地，所述固态慢化体为氟化镁、聚四氟乙烯、氟化铝、碳化硼中的一种或几种。

10、具体地，有限元分析软件包括ansys、abaqus或fluent。

11、具体地，在有限元分析之前，对三维模型施加约束条件，所述约束条件为治疗区域，所述治疗区域根据ct图像中肿瘤的位置确定。

12、本发明实施例另一方面提供一种用于bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整的系统，其中，bnct中子慢化准直系统，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽的结构系统，中子慢化材料为液态慢化体，所述液态慢化体是固态慢化体粉末混合于轻水构成，超热中子能量的调整系统包括：

13、装置结构确定单元：bnct中子慢化准直系统分为中央区域和边界区域，其中中央区域由固态慢化体填充，边界区域由液态慢化体填充，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽；

14、三维建模单元：将固态慢化体和bnct中子慢化准直系统作为整体结构，与液态慢化体进行三维建模；

15、有限元分析单元：将所建的三维模型导入有限元分析软件中，并进行网格划分，输入液态慢化体的浓度参数，所述液态慢化体的浓度参数为固态慢化体粉末与轻水的质量比例，对三维模型进行有限元分析；

16、浓度参数调整单元：根据有限元分析输出的超热中子能量结果和癌症所需的超热中子能量，调整液态慢化体的浓度参数，重新对三维模型进行有限元分析；

17、优化单元：反复调整液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析输出的超热中子能量的结果和癌症所需的超热中子能量。

18、具体地，所述固态慢化体为氟化镁、聚四氟乙烯、氟化铝、碳化硼中的一种或几种。

19、具体地，有限元分析软件包括ansys、abaqus或fluent。

20、具体地，在有限元分析之前，对三维模型施加约束条件，所述约束条件为治疗区域，所述治疗区域根据ct图像中肿瘤的位置确定。

21、本发明在一方面提供一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种用于bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整的方法步骤。

22、本发明又一方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种用于bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整的方法步骤。

23、由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、本发明提供了一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法，其中，bnct中子慢化准直系统，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽的结构系统，中子慢化材料为液态慢化体，所述液态慢化体是固态慢化体粉末混合于轻水构成，超热中子能量的调整方法包括： bnct中子慢化准直系统分为中央区域和边界区域，其中中央区域由固态慢化体填充，边界区域由液态慢化体填充，所述bnct中子慢化准直系统用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽；将固态慢化体和bnct中子慢化准直系统作为整体结构，与液态慢化体进行三维建模；将所建的三维模型导入有限元分析软件中，并进行网格划分，输入液态慢化体的浓度参数，对三维模型进行有限元分析；根据有限元分析输出的超热中子能量结果和癌症所需的超热中子能量，调整液态慢化体的浓度参数，重新对三维模型进行有限元分析；反复调整液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析输出的超热中子能量的结果和癌症所需的超热中子能量；本发明首先将固体慢化体粉末与轻水混合制成液态慢化体，并结合三维模型和有限元分析结果调整模型中加载的液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析结果符合治疗需求，从而实现调整中子能量至治疗所需的中子能量，准确便捷。

技术特征：

1.一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法，其中，所述bnct中子慢化准直系统是用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽的结构系统，中子慢化材料为液态慢化体，所述液态慢化体是固态慢化体粉末混合于轻水构成，其特征在于，超热中子能量的调整方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法，其特征在于，所述固态慢化体为氟化镁、聚四氟乙烯、氟化铝、碳化硼中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法，其特征在于，有限元分析软件包括ansys、abaqus或fluent。

4.根据权利要求1所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整方法，其特征在于，在有限元分析之前，对三维模型施加约束条件，所述约束条件为治疗区域，所述治疗区域是根据ct图像中肿瘤的位置确定。

5.一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整系统，其中，所述bnct中子慢化准直系统是用于中子慢化、中子准直、中子屏蔽的结构系统，中子慢化材料为液态慢化体，所述液态慢化体是固态慢化体粉末混合于轻水构成，其特征在于，超热中子能量的调整系统包括，包括：

6.根据权利要求5所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整系统，其特征在于，所述固态慢化体为氟化镁、聚四氟乙烯、氟化铝、碳化硼中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整系统，其特征在于，有限元分析软件包括ansys、abaqus或fluent。

8.根据权利要求5所述的一种bnct中子慢化准直系统超热中子能量调整系统，其特征在于，在有限元分析之前，对三维模型施加约束条件，所述约束条件为治疗区域，所述治疗区域根据ct图像中肿瘤的位置确定确定。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4之一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4之一所述的方法步骤。

技术总结
本发明提供一种BNCT中子慢化准直系统超热中子能量调整方法和系统，涉及控制调节领域，包括：BNCT中子慢化准直系统的中央区域由固态慢化体填充，边界区域由液态慢化体填充；将固态慢化体和BNCT中子慢化准直系统作为整体结构，与液态慢化体进行三维建模；将所建的三维模型导入有限元分析软件，输入液态慢化体的浓度参数，对三维模型进行有限元分析；根据有限元分析输出的超热中子能量结果和癌症所需的超热中子能量，调整液态慢化体的浓度参数，直至有限元分析输出的超热中子能量的结果和癌症所需的超热中子能量；本发明结合三维模型和有限元分析调整液态慢化体的浓度，从而实现调整中子能量至治疗所需的中子能量，准确便捷。

技术研发人员：黄靖宇
受保护的技术使用者：四川中物积庆医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13