基于核模型的卷积叠加能量沉积计算方法

    公开(公告)号:CN109125952B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201810789355.1

    申请日:2018-07-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于核模型的卷积叠加能量沉积计算方法,输入剂量计算所需数据信息;根据输入的治疗头信息,利用蒙特卡罗算法计算治疗头在核模型下的能量分布;将直角坐标系统下的能量分布转换为球壳坐标系统下的能量分布,基于球壳坐标系统提取核模型的参数,并将核模型参数存储;基于球壳坐标系统,计算核模型中轴线与体素相交长度的校正因子,并将校正因子存储;基于球壳坐标系统,计算每条线束在初始碰撞点处轴线与体素的相交情况;沿射线前进方向确定射束与体素放生碰撞的碰撞点位置,根据该碰撞点的位置读取存储的核模型参数和校正因子,计算在该碰撞点处释放的能量沉积。本发明在不改变剂量计算精度的同时,有效地降低了剂量计算的复杂度。

    一种卷积叠加剂量计算系统

    公开(公告)号:CN110652661A

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201910940038.X

    申请日:2019-09-30

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种卷积叠加剂量计算系统,包括信息输入模块、点核能量分布模拟模块、点核模型参数提取模块、点核查找表生成模块、TERM值计算模块、剂量计算模块和信息输出模块,其中点核模型参数提取模块用以构建新的剂量沉积点处采样模型,利用新模型的轴对称特性和旋转不变特性,将剂量沉积点到碰撞点的线段与碰撞点处入射射线的夹角存储,生成查找表。本发明一方面构建新的剂量沉积点处采样模型,提高了剂量计算精度;另一方面利用新模型的轴对称性和旋转不变性,将点核的旋转信息存储生成查找表,提高了剂量计算速度。

    大规模桑蚕养殖用撒粉设备

    公开(公告)号:CN104546215B

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201410857734.1

    申请日:2014-12-29

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种农业机械撒粉工具,具体涉及大规模桑蚕养殖用撒粉设备。主要解决大规模桑蚕养殖蚕室内机械化撒粉问题。其包括6个子系统:行走子系统包括万向轮;升降子系统主要包括剪式机构;水平移动子系统主要包括多级气缸;执行子系统采用现有技术;反射镜子系统主要包括普通反射镜和双面反射镜;气压动力子系统主要包括气缸、方向阀、管路。气压动力子系统为升降子系统和水平移动子系统提供动力,可以在不外接电源的情况下实现设备的上下和水平进给,节约能源并且使设备在蚕室内移动方便;反射镜子系统能够方便观察撒粉和蚕生长情况。本发明的有益效果:提高大规模桑蚕养殖蚕室内撒粉的自动化水平和撒粉效率、质量。

    一种基于模糊C-均值聚类的放射治疗子野优化方法及系统

    公开(公告)号:CN116343991A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310139722.4

    申请日:2023-02-14

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于模糊C‑均值聚类的放射治疗子野优化方法及系统,该方法包括:依据所输入的基本信息和选定的目标函数信息计算梯度;将梯度依照对应射束的位置进行排列,构成子野梯度矩阵;根据子野梯度矩阵进行模糊C‑均值聚类得到两个聚类集合;依据两个聚类集合生成子野形状,利用模拟退火法进行子野形状修正得到可交付使用的子野,加入到子野集合中;进行子野的权重优化,得到优化结果。该方法解决了利用局部梯度信息生成子野则易导致局部最优结果、利用全局梯度信息生成子野则计算量大等问题,可更加快速、准确地生成满足临床要求的子野。

    一种基于耦合式生成对抗网络的自动计划优化系统

    公开(公告)号:CN113178242A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110449392.X

    申请日:2021-04-25

    Abstract: 本发明公开一种基于耦合式生成对抗网络的自动计划优化系统,包括:信息输入模块,用于输入所需数据信息;权重自动设定模块,通过基于卷积神经网络的目标函数权重因子预测模型自动设定子目标函数的权重;约束条件设置模块,通过基于BP神经网络的剂量学指征项预测模型自动设定子目标函数的约束条件;计划优化模块,利用生成对抗网络训练得到子野形状预测模型,依据上述内容,采用局部梯度算法优化目标函数获得最优剂量分布矩阵数据,生成最优计划;方案输出模块,根据计划优化模块生成的最优计划,输出计划方案。本发明利用卷积神经网络、BP神经网络、生成对抗网络优化调强放射治疗计划,使优化的过程更加高效,并提升优化结果的质量。

    一种卷积叠加剂量计算系统

    公开(公告)号:CN110652661B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910940038.X

    申请日:2019-09-30

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种卷积叠加剂量计算系统,包括信息输入模块、点核能量分布模拟模块、点核模型参数提取模块、点核查找表生成模块、TERM值计算模块、剂量计算模块和信息输出模块,其中点核模型参数提取模块用以构建新的剂量沉积点处采样模型,利用新模型的轴对称特性和旋转不变特性,将剂量沉积点到碰撞点的线段与碰撞点处入射射线的夹角存储,生成查找表。本发明一方面构建新的剂量沉积点处采样模型,提高了剂量计算精度;另一方面利用新模型的轴对称性和旋转不变性,将点核的旋转信息存储生成查找表,提高了剂量计算速度。

    一种生物效应引导的自适应放射治疗系统

    公开(公告)号:CN110368605A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910763457.0

    申请日:2019-08-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开一种生物效应引导的自适应放射治疗系统,包括:信息输入模块,用以输入所需数据信息;三维剂量分布计算模块,用以计算已完成分次照射的三维剂量分布,并计算当前分次照射的剂量分布;形变场计算模块,用以计算形变场;累积剂量分布计算模块,用以计算已完成分次照射的累加剂量分布;生物效应反馈计算模块,用以构造总剂量模型、计算总剂量分布,并计算病人体内各器官的生物效应反馈;治疗方案生成模块,用以生成当前分次照射计划;信息输出模块用以输出包括当前分次照射计划。本发明利用生物效应反馈引导分次照射方案优化的过程,在分次照射出现照射误差的情况下,综合地考虑了分次照射之间细胞的修复与增殖对放射治疗质量的影响。

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