科创中国
一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场融合方法
发布时间: 2022-11-30
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术
成果介绍
一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场分布融合方法，涉及一种剂量场融合方法。目的是解决剂量场与解剖结构融合复杂、配准成功率低的问题。该方法包含以下步骤：步骤一，将图片中的Hounsfield单位转化材料定义；步骤二，使用图片建模，做模拟放射性治疗实验；步骤三，使用蒙特卡洛采样算法抽取数据并输出；步骤四，去除数据中错误坐标点构建剂量场三维可视化模型；步骤五，对剂量场三维可视化模型和三维重构模型进行坐标变换；步骤六，进行两个模型的数据融合。本发明提供了一种数据融合方法，实现了剂量场分布信息准确直观地显示在三维重构模型上。本发明适用于为放射性治疗手术方案的制定和调整提供依据。
成果亮点
本文提出了一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场分布融合方法，涉及一种剂量场融合方法。目的是解决放化疗剂量场与解剖结构融合复杂、配准成功率低的问题。本发明提供了一种放射源剂量场模型和三维重构肿瘤模型的数据融合方法，实现了将剂量场分布信息准确直观地显示在肿瘤上。本发明适用于放射性治疗术前为放射治疗前手术方案的制定和调整提供依据。
团队介绍
材料科学与化学工程学院现有教职工170人，其中新世纪百千万人才工程国家级人选1人，教育部新世纪人才1人，全国优秀教师1人，龙江学者3人，省杰青4人，省思政名师1人，省级教学师德标兵4人，黑龙江省研究生优秀导师团队2个，博士生导师25人，硕士生导师106人。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-07
袁国辉
哈尔滨工业大学
教授
综合评价
蒙特卡洛方法是一种近似推断的方法，通过采样大量粒子的方法来求解期望、均值、面积、积分等问题，蒙特卡洛对某一种分布的采样方法有直接采样、接受拒绝采样与重要性采样三种，直接采样最简单，但是需要已知累积分布的形式。接受拒绝采样与重要性采样适用于原分布未知的情况，这两种方法都是给出一个提议分布，不同的是接受拒绝采样对不满足原分布的粒子予以拒绝，而重要性采样则是给予每个粒子不同的权重，大家可以根据不同的场景使用这三种方法中的一种进行采样。
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评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-07
袁国辉
哈尔滨工业大学
教授
综合评价
本文提出了一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场分布融合方法来解决放化疗剂量场与解剖结构融合复杂、配准成功率低的问题。首先建立肿瘤模型；其次将注满125I的放射性种子植入到肿瘤模型中模拟放射性治疗实验，使用蒙特卡洛采样算法和大数定律实现实验数据的抽取，根据抽取到的实验数据，对双腔放射囊在肿瘤中的剂量场进行三维可视化；最后将三维可视化结果和肿瘤模型进行融合。本发明使用蒙特卡洛采样算法和大数定律对双腔放射囊在模拟治疗实验产生的剂量场信息进行数据抽取，保存了复杂的放射性治疗过程中产生的实验数据，将剂量场可视化模型与肿瘤模型进行融合，实现了将剂量场分布信息准确直观地显示在肿瘤上，本发明适用于放射性治疗术前为放射治疗前手术方案的制定和调整提供依据。
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