一种能量沉积核的获取方法

摘要

本发明公开了一种辐射能量沉积核的获取方法，可获得针对具体放射源的具体工况及老化程度下的个性化的放射源不同能量沉积核。通过反演获得放射源能谱后，建立计算模型，进行蒙卡计算。基于空间对称性和放射源参数，提取针对该放射源的相对能量沉积核。测量开野数据，与蒙特卡罗模拟结果对比，获得归一化因子。相对能量沉积核乘以归一化因子，得到绝对能量沉积核。本发明的优点是：使用数据是放射源日常维护的测量数据，无须添加额外设备和测量工作量，成本低；可经常性的根据放射源状况进行沉积核数据更新，提高剂量计算精度；可求取绝对能量沉积核，直接用于剂量计算的叠加，并在归一化因子的计算中较精确的考虑了介质情况。

主权项

一种能量沉积核的获取方法，其特征在于采用以下步骤实现：(1)、输入数据的获取测量放射源的百分深度剂量曲线、通过反演获取放射源能谱；(2)、数据库的建立模型的建立：建立三种蒙特卡罗模拟模型：射束垂直入射到介质表面中心轴上，介质材料和尺寸可变；射束斜入射到介质表面，介质材料和尺寸可变；射束垂直入射到凹形介质表面中心轴上，从射束入射的介质表面、沿着射线中心轴挖有孔，介质材料和尺寸可变，孔大小、深度可变；通过对这些模型的蒙特卡罗模拟，可以得到入射到介质表面的反向散射的粒子引起的剂量分布；射束依次采用不同能量的序列单能粒子源，或者直接采用放射源的能谱；用蒙特卡罗方法对上述模型进行精细模拟，保存其输出的全空间文件；基于空间对称性的数据提取加工：运行蒙特卡罗软件数据提取程序，从蒙特卡罗软件模拟的结果中提取平行于射线方向、过射线中心轴的不同平面上的剂量分布；包括中心轴百分深度剂量PDD和若干深度的离轴剂量分布OAR；依次提取不同能量的序列单能粒子的数据；每个能量的粒子数据存储到各自的数据文件；或者直接在蒙特卡罗模拟中输入该放射源的能谱，提取蒙特卡罗模拟结果；(3)、建立个性化的能量沉积核建立相对能量沉积核数据库：由步骤(1)得到现在使用的放射源的具体工况及现在老化程度下的能谱；对步骤(2)中得到的一系列单能粒子的空间剂量分布按当前放射源的能谱进行叠加，最终得到该放射源能谱下的相对能量沉积核数据库，如果蒙特卡罗输入的是放射源的能谱，则叠加工作可以省略；根据放射源实测数据对该数据库做修正，更换合适的能量选择点，处理蒙特卡罗模拟中统计误差大的数值，修正的数据文件供下一步使用；绝对能量沉积核的建立：上述步骤得(3)到的是相对能量沉积核，数据库给出的数值是蒙特卡罗模拟指定粒子输运、获得的当前放射源能谱下的“单个”粒子的能量沉积核，不具有实际的物理单位；再乘以数据库归一因子，才能得出有实际物理单位的能量沉积核；所述的数据库归一因子的具体获取方法如下：调用相对能量沉积核，计算10cm×10cm射野或他形状和大小射野下介质中的剂量分布，介质下某测量点的相对剂量值C；再实际测量该测量点的绝对剂量值C；以上，根据放射源和测量仪器及具体需求调整射野大小、形状，以及测量点；其他放射源也遵循该步骤；取归一化因子为：K＝C(绝对)/C(相对)调整射野大小和形状，重复上述步骤，得到不同射野下的归一化因子；将相对能量沉积核数据文件中的剂量值乘以归一化因子K，所得能量沉积核即1MU下、指定位置处的绝对能量沉积核；(4)、能量沉积核的使用步骤(3)所得的绝对能量沉积核，直接用于绝对剂量计算；且在不同射野方向得到的结果在cGy/MU的意义下，乘以各自对应的MU数，并直接叠加。