基于遗传算法的医用直线加速器光子能谱重建方法-东南大学学报.PDFVIP

４２ ６ Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．６ 第卷第期 东南大学学报（自然科学版） 　 ２０１２ １１ 　 Ｎｏｖ． ２０１２ 年月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＵＴＨＥＡＳＴ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１２．０６．０１２ 基于遗传算法的医用直线加速器光子能谱重建方法 周正东陈元华刘　 娟 （南京航空航天大学核科学与工程系，南京２１００１６） ： （ＰＤＤ）， 摘要基于光子束中轴百分深度剂量 探讨研究了基于遗传算法的医用直线加速器光能 ， ， 能谱精确重建方法．首先利用蒙特卡洛模拟仿真医用直线加速器治疗头获得６ ＭｅＶ 光子束的 模拟能谱以及单能光子中轴ＰＤＤ 数据；然后，根据测量得到的中轴ＰＤＤ 数据以及模拟得到的单 ＰＤＤ ． 能光子中轴 数据，运用遗传算法优化求解重建光子能谱实验结果表明：重建能谱与蒙特卡 ３．０３％ 洛模拟得到的能谱具有良好的一致性，平均相对误差为 ；根据重建能谱计算得到的中轴 ＰＤＤ ＰＤＤ １．０％， 数据与测量得到的中轴 数据之间的平均相对误差为 与蒙特卡洛模拟得到的中 轴ＰＤＤ 数据之间的平均相对误差为２．０％． 由此可见，利用所提方法进行光子束能谱重建可靠 有效． ： ； ； ； 关键词光子能谱遗传算法百分深度剂量蒙特卡罗模拟 ：Ｒ３１８；ＴＰ３９１　 　 ：Ａ　 　 ：１００１－０５０５（２０１２）０６１０８５０４ 中图分类号 文献标志码 文章编号 Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｈｏｔｏｎ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｌｉｎｅａｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｚｈｏｕ Ｚｈｅｎｇｄｏｎｇ Ｃｈｅｎ Ｙｕａｎｈｕａ Ｌｉｕ Ｊｕａｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６ Ｃｈｉｎａ （ ， ， ， ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｒｅｃｉｓｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｎ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｌｉｎｅａｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｄｅｐｔｈ ｄｏｓｅ ＰＤＤ ｄａｔａ ｏｆ ｐｈｏｔｏｎ （ ） ｂｅａｍ ｃｅｎｔｒａｌ ａｘｉｓ． Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ６ ＭｅＶｐｈｏｔｏｎ ｂｅａｍｓａｎｄ ＰＤＤ ｄａｔ