一种粒子输运模拟方法、系统和设备与流程

本说明书涉及放射性治疗，特别涉及一种粒子输运模拟方法、系统和设备。

背景技术：

1、放射性治疗系统是利用粒子束杀伤肿瘤的设备。主动扫描法(又称笔形束扫描法)可以利用治疗头调节粒子束流的照射方向和射程，使粒子束与肿瘤的位置和深度相适应。为了计算粒子束的放疗剂量，需要对粒子束以及粒子束在治疗头内的物理过程进行建模。

2、然而，粒子束能量范围广、能量档多，对粒子源建模效率较低且准确性有限。此外，对治疗头和接收剂量的模体进行建模，过程复杂，建模效率难以满足临床需求。

3、因此，需要一种粒子输运模拟方案，可以兼顾建模的灵活性和准确性。

技术实现思路

1、本说明书一个或多个实施例提供一种粒子输运模拟方法。所述方法包括：获取虚拟粒子源，模拟虚拟粒子源在磁场作用下的偏转，得到偏转作用后的粒子；基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对射程调制器、限束孔以及出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型；模拟偏转作用后的粒子在射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型中的物理过程。

2、本说明书一个或多个实施例提供一种粒子输运模拟系统，所述系统包括：虚拟粒子源获取模块，用于获取虚拟粒子源，模拟虚拟粒子源在磁场作用下的偏转，得到偏转作用后的粒子；建模模块，用于基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对射程调制器、限束孔以及出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型；模拟模块，用于模拟偏转作用后的粒子在射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型中的物理过程。

3、本说明书一个或多个实施例提供一种粒子输运模拟设备。所述设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如粒子输运模拟的方法，获取剂量分布模拟结果，并基于剂量分布模拟结果确定治疗计划。

技术特征：

1.一种粒子输运模拟方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利求1所述的方法，其特征在于，所述获取虚拟粒子源，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对所述射程调制器、所述限束孔以及所述出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对所述射程调制器、所述限束孔以及所述出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型，包括：

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对所述射程调制器、所述限束孔以及所述出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对所述射程调制器、所述限束孔以及所述出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型，包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模拟所述偏转作用后的粒子在所述射程调制器模型、所述限束孔模型以及所述出射窗模型中的物理过程，包括：

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟所述偏转作用后的粒子在所述射程调制器模型、所述限束孔模型以及所述出射窗模型中的物理过程，包括：

9.一种粒子输运模拟系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种粒子输运模拟设备，其特征在于，所述设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器；

技术总结
本说明书实施例提供一种粒子输运模拟方法、系统和设备，该方法包括：获取虚拟粒子源，模拟虚拟粒子源在磁场作用下的偏转，得到偏转作用后的粒子；基于射程调制器、限束孔以及出射窗的物理属性对射程调制器、限束孔以及出射窗进行建模，得到射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型；模拟偏转作用后的粒子在射程调制器模型、限束孔模型以及出射窗模型中的物理过程。

技术研发人员：李江峰,傅佳棋
受保护的技术使用者：上海联影医疗科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4