用于放射治疗的质量保证方法、放射治疗系统及相关装置与流程

本技术涉及放射治疗的，尤其涉及用于放射治疗的质量保证方法、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品及放射治疗系统。

背景技术：

1、随着技术日新月异的发展，放射治疗及放射治疗参与的联合治疗在肿瘤治疗中的作用日益彰显。质子治疗在鼻咽癌、黑色素瘤、儿童肿瘤治疗方面有明显的治疗优势。由于质子与物质相互作用时，剂量沉积表现出的bragg峰(布拉格峰)曲线分布，使得质子治疗在取得肿瘤治疗显著疗效的同时，能够更好的保护危机器官，减少放射治疗的毒副作用。

2、质量保证是质子精准治疗的重要手段，目前的质量保证方法采用水模体进行模拟，无法保证验证结果的准确性。

3、基于此，本技术提供了用于放射治疗的质量保证方法、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品及放射治疗系统，以改进相关技术。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供用于放射治疗的质量保证方法、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品及放射治疗系统，通过光学测量设备对切伦科夫辐射的检测，准确获取患者表面的粒子剂量，用于获取剂量分布的实际测量数据并与理论计算数据进行对比，从而判断治疗计划的质量保证结果，提高放射治疗的准确性和安全性，为辐射治疗带来更广泛的应用前景。

2、本技术的目的采用以下技术方案实现：

3、本技术提供了一种用于放射治疗的质量保证方法，所述方法包括：

4、获取人体受到粒子辐射而发射的切伦科夫辐射和人体表面的粒子剂量之间的切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系；

5、在治疗计划对应的放射治疗过程中，使用光学测量设备测量患者受到粒子辐射而发射的切伦科夫辐射，以得到患者光学测量信息；

6、根据所述患者光学测量信息和所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系，计算得到所述患者光学测量信息对应的所述患者表面的粒子剂量；

7、根据所述患者表面的粒子剂量，计算出所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息，作为所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据；

8、根据所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据与理论计算数据，获取所述治疗计划的质量保证结果，所述质量保证结果用于指示合格或者不合格。

9、在一些可能的实现方式中，所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系的获取过程包括：

10、在每种粒子辐射条件下执行以下处理：使用所述光学测量设备测量模体受到所述粒子辐射而发射的切伦科夫辐射，以得到模体光学测量信息；使用剂量测量设备获取所述模体表面的粒子剂量；其中，所述模体为人体模拟组织模体；

11、根据多种粒子辐射条件下的模体光学测量信息和模体表面的粒子剂量，建立所述模体光学测量信息和所述模体表面的粒子剂量之间的对应关系，作为所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系。

12、在一些可能的实现方式中，所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系的获取过程包括：

13、在多种粒子辐射条件下，使用蒙特卡罗方法模拟所述粒子在人体中的输运过程，以得到人体表面的粒子剂量和次级电子剂量之间的粒子剂量-电子剂量对应关系；

14、根据所述粒子剂量-电子剂量对应关系和预设的电子剂量-切伦科夫辐射对应关系，获取所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系；

15、其中，所述电子剂量-切伦科夫辐射对应关系用于指示切伦科夫辐射强度与电子剂量之间的正比关系。

16、在一些可能的实现方式中，所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息的获取过程包括：

17、根据所述治疗计划对应的粒子辐射条件，使用蒙特卡罗方法模拟所述粒子在人体中的输运过程，以得到所述治疗计划对应的所述粒子在人体内部的剂量分布信息；

18、根据所述粒子在人体内部的剂量分布信息，生成所述粒子辐射的参考深度剂量分布曲线；

19、根据所述患者表面的粒子剂量和所述粒子辐射的参考深度剂量分布曲线，计算出所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息。

20、在一些可能的实现方式中，所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息的获取过程包括：

21、将所述治疗计划对应的粒子辐射条件和所述患者表面的粒子剂量输入基于深度学习的剂量分布模型，以得到所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息。

22、在一些可能的实现方式中，所述根据所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据与理论计算数据，获取所述治疗计划的质量保证结果，包括：

23、根据所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据与理论计算数据，计算得到所述实际测量数据与所述理论计算数据对应的伽马通过率；

24、当所述伽马通过率满足预设的通过率条件时，将所述治疗计划的质量保证结果设置为合格；

25、当所述伽马通过率不满足所述通过率条件时，将所述治疗计划的质量保证结果设置为不合格。

26、在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：

27、当所述质量保证结果为不合格时，根据所述治疗计划和所述伽马通过率，获取对应的质量改进方案；

28、生成质量保证报告，在所述质量保证报告中包括所述治疗计划的质量保证结果、所述伽马通过率和所述质量改进方案。

29、在一些可能的实现方式中，每种对应关系采用以下任意一种方式表示：转换系数表；转换模型；转换矩阵；转换公式。

30、在一些可能的实现方式中，所述粒子为质子；或者，

31、所述粒子为质子治疗对应的任意一种粒子。

32、第二方面，本技术提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和至少一个处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述至少一个处理器被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤：

33、获取人体受到粒子辐射而发射的切伦科夫辐射和人体表面的粒子剂量之间的切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系；

34、在治疗计划对应的放射治疗过程中，使用光学测量设备测量患者受到粒子辐射而发射的切伦科夫辐射，以得到患者光学测量信息；

35、根据所述患者光学测量信息和所述切伦科夫辐射-粒子剂量对应关系，计算得到所述患者光学测量信息对应的所述患者表面的粒子剂量；

36、根据所述患者表面的粒子剂量，计算出所述粒子在所述患者内部的剂量分布信息，作为所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据；

37、根据所述治疗计划对应的剂量分布的实际测量数据与理论计算数据，获取所述治疗计划的质量保证结果，所述质量保证结果用于指示合格或者不合格。

38、第三方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项电子设备的功能。

39、第四方面，本技术提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述任一项方法的步骤或者实现上述任一项电子设备的功能。

40、第五方面，本技术提供了一种放射治疗系统，包括：

41、质量保证装置，用于采用上述任一项用于放射治疗的质量保证方法，获取治疗计划的质量保证结果，所述质量保证结果用于指示合格或者不合格；

42、确定人体剂量的装置，用于在所述质量保证结果为合格后，根据所述治疗计划确定放射治疗中使用的剂量。