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一種基于筆形束核的快速劑量計算方法
毛凱娜; 張鵬程; 桂志國 中北大學信息與通信工程學院; 山西太原030051; 生物醫學成像與影像大數據山西省重點實驗室(中北大學); 山西太原030051
關鍵詞：筆形束核 劑量計算 球殼坐標系 碰撞點 校正因子
摘要：針對傳統筆形束核劑量算法計算過程復雜、速度較慢的問題,提出一種基于筆形束核的快速劑量計算方法。該方法在球殼坐標系下,利用射束與不同球殼層碰撞后軸線與體素相交情況的相似性,通過對每條射束只計算初始球殼層碰撞點處軸線與體素的相交情況,并將初始球殼層深度與其它球殼層深度的比值作為校正因子得到其他層碰撞點處軸線與體素的相交情況。避免射線追蹤法的重復使用,在不影響算法精度的情況下節省大量時間。實驗結果表明:在不同射野大小[(3×3)、(5×5)、(10×10)cm^2]的水模體中計算深度劑量分布,兩種算法的計算精度基本一致,改進算法的計算速度提升約2.7倍。同時當射野面積為(10×10)cm^2時,在肺阻塊模體和骨阻塊模體不同深度的剖面劑量計算中,改進算法與傳統算法的計算精度也基本一致,但計算速度提升約2.6倍。
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