用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法、设备及介质与流程

本申请涉及计算机和生物，具体涉及一种用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法、设备及介质。

背景技术：

1、硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy，bnct)主要是向生物体进行中子辐射，利用生物体内的硼-10(boron-10)与中子产生核反应，来杀死生物体中的肿瘤细胞。在此过程中，由于不同生物体对中子辐射的吸收程度不同，往往与生物体吸收的生物剂量不同。因此，为了避免对生物体内正常细胞造成误伤，同时也为了能够可靠地杀死肿瘤细胞，需要准确得到生物体吸收的生物剂量。但是，目前并没有一种可靠的方法，能够准确得到用于硼中子俘获治疗的生物剂量。

2、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本申请，以解决或至少部分地解决如何准确获取用于硼中子俘获治疗的生物剂量的技术问题。

2、在第一方面，提供一种用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法，所述方法包括：

3、获取生物体的三维硼-10浓度分布模型；

4、根据所述三维硼-10浓度分布模型，模拟得到硼的物理剂量模型；

5、模拟中子的物理剂量模型和光子的物理剂量模型；

6、根据所述硼的物理剂量模型、所述中子的物理剂量模型与所述光子的物理剂量模型，获取动态生物剂量模型；

7、分别对所述三维硼-10浓度分布模型和所述动态生物剂量模型进行验证；

8、在所述三维硼-10浓度分布模型和所述动态生物剂量模型均验证合格之后，根据验证合格的动态生物剂量模型，获取生物体的生物剂量。

9、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，所述获取生物体的三维硼-10浓度分布模型，包括：

10、采用pet-ct设备对生物体内带有靶标f-18的硼-10元素进行探测成像，得到生物体的pet-ct图像；

11、采用三维重建方法，根据所述pet-ct图像中硼-10元素的浓度分布进行三维重建，得到生物体的三维硼-10浓度分布模型。

12、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，所述模拟中子的物理剂量模型，包括：

13、采用蒙特卡洛方法，模拟热中子的物理剂量模型和超热中子的物理剂量模型；

14、采用极大似然方法，模拟快中子的物理剂量模型。

15、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，对所述三维硼-10浓度分布模型进行验证，包括：

16、采用伽马射线探测设备，对生物体内硼-10元素的浓度分布进行探测；

17、根据探测的结果，验证所述三维硼-10浓度分布模型。

18、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，对所述动态生物剂量模型进行验证，包括：

19、采用中子源对水模体进行中子辐照实验；

20、获取所述水模体在所述中子辐照实验过程中的生物剂量；

21、根据所述生物剂量，验证所述动态生物剂量模型。

22、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，所述获取所述水模体在所述中子辐照实验过程中的生物剂量，包括：

23、分别测量中子源产生的多个能区的中子中每一能区中子的通量密度，以及测量光子的剂量，以便能够利用所述每一能区中子的通量密度、所述光子的剂量，获取所述水模体在所述中子辐照实验过程中的生物剂量；其中，所述多个能区的中子包括热中子、超热中子、快中子。

24、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，所述方法还包括：

25、采用活化法测量中子源产生的热中子和超热中子的总通量密度；

26、采用镉比法，根据热中子和超热中子之间通量密度的比例，并根据所述总通量密度，获取所述热中子的通量密度。

27、在上述生物剂量获取方法的一个技术方案中，所述方法还包括：

28、采用多电离室分别测量所述超热中子、快中子的通量密度，以及测量光子的比例。

29、在第二方面，提供一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法的技术方案中任一项技术方案所述的方法。

30、在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法的技术方案中任一项技术方案所述的方法。

31、本申请上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

32、在实施本申请提供的用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法的技术方案中，可以获取生物体的三维硼-10浓度分布模型；根据三维硼-10浓度分布模型，模拟得到硼的物理剂量模型；模拟中子的物理剂量模型和光子的物理剂量模型；根据硼的物理剂量模型、中子的物理剂量模型与光子的物理剂量模型，获取动态生物剂量模型；分别对三维硼-10浓度分布模型和动态生物剂量模型进行验证；在三维硼-10浓度分布模型和动态生物剂量模型均验证合格之后，根据验证合格的动态生物剂量模型，获取生物体的生物剂量。

33、动态生物剂量模型由硼的物理剂量模型、中子的物理剂量模型、光子的物理剂量模型得到，而硼的物理剂量模型又依赖于三维硼-10浓度分布模型。通过上述实施方式，可以对三维硼-10浓度分布模型和动态生物剂量模型进行双重验证，确保动态生物剂量模型的准确性，从而也就保证了根据动态生物剂量模型得到的生物剂量的准确性。

技术特征：

1.一种用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取生物体的三维硼-10浓度分布模型，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟中子的物理剂量模型，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述三维硼-10浓度分布模型进行验证，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述动态生物剂量模型进行验证，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述水模体在所述中子辐照实验过程中的生物剂量，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种计算机设备，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法。

技术总结
本申请涉及计算机和生物技术领域，具体提供一种用于硼中子俘获治疗的生物剂量获取方法、设备及介质，旨在解决准确获取生物剂量的问题。本申请提供的方法包括获取生物体的三维硼‑10浓度分布模型；根据三维硼‑10浓度分布模型，模拟得到硼的物理剂量模型；模拟中子的物理剂量模型和光子的物理剂量模型；根据硼、中子、光子的物理剂量模型，获取动态生物剂量模型；分别对三维硼‑10浓度分布模型和动态生物剂量模型进行验证；在三维硼‑10浓度分布模型和动态生物剂量模型均验证合格之后，根据验证合格的动态生物剂量模型，获取生物体的生物剂量。通过上述方法，可以确保动态生物剂量模型的准确性，从而保证根据该模型得到的生物剂量的准确性。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：国重医疗科技（重庆）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17