一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法及系统与流程

allin2025-07-07  36


本发明涉及磁场测量,具体涉及一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法及系统。


背景技术:

1、医用回旋加速器是一种利用磁场和电场共同作用加速带电粒子的装置,广泛应用于医学放射诊疗。医用回旋加速器中,磁场的均匀性及稳定性直接影响粒子的加速效率及聚焦度,磁场测量可以及时发现并纠正磁场中的偏差和波动,如因磁极表面缺陷及外界干扰对磁场的影响,以确保加速器稳定高效地运行,提高粒子的加速效率和束流质量;故高精度的磁场测量至关重要。

2、现有技术中通常利用磁场测试仪的霍尔探头或线圈等在医用回旋加速器内移动探测,以测量获取磁场空间内每个元件探头感应局部区域的磁场强度;但在元件探头移动测量的过程中,易受外界因素干扰如设备或人为抖动影响,导致每次元件探头感应区域的磁场强度与真实磁场强度存在一定偏差,进而降低了对医用回旋加速器的磁场测量精度。


技术实现思路

1、为了解决现有技术对医用回旋加速器的磁场测量精度低的技术问题,本发明的目的在于提供一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法及系统,所采用的技术方案具体如下:

2、本发明提出一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,所述方法包括:

3、获取医用回旋加速器的磁场空间中每个待测分区的磁场强度,并基于所述磁场强度获取磁场空间中的所有漏磁区域;

4、在每个所述漏磁区域内,根据所述磁场强度确定起点,并从所述起点向所述漏磁区域的区域边界出发,获取所有磁场变化路径;根据所述漏磁区域内每个待测分区相对局部邻域内待测分区的磁场强度差异,结合所属所述磁场变化路径上待测分区的磁场强度变化情况,获取所述漏磁区域内每个待测分区的异常可能性;根据所述异常可能性获取每个所述漏磁区域中的所有疑似抖动干扰区域;

5、根据每个所述疑似抖动干扰区域的形状特征及其内所有待测分区的所述异常可能性,获取每个疑似抖动干扰区域的抖动干扰程度;根据所述抖动干扰程度从所有所述疑似抖动干扰区域中筛选出抖动干扰区域;在每个所述抖动干扰区域内,根据每个待测分区在所属所述磁场变化路径的邻近所述磁场变化路径上待测分区的磁场强度,修正每个待测分区的磁场强度。

6、进一步地,所述漏磁区域的获取方法包括:

7、根据待测分区的所述磁场强度与预设标准磁场强度的差异,从所有待测分区中筛选出漏磁分区,对邻近的所述漏磁分区进行合并,得到所有漏磁区域。

8、进一步地,所述磁场变化路径的获取方法包括:

9、在所述漏磁区域中,统计每种所述磁场强度的出现频次,将出现频次最少的所述磁场强度对应待测分区作为起点;

10、在每个所述漏磁区域内,将所述漏磁区域的区域边界上的所有待测分区为一个终点,将所述起点至每个所述终点之间连线所途经的所有待测分区,作为一条磁场变化路径。

11、进一步地,所述异常可能性的获取方法包括:

12、根据所述漏磁区域内每个待测分区相对其邻域内其他所有待测分区的磁场强度差异,获取磁场强度偏差参数;

13、在每个待测分区的所属所述磁场变化路径上,以每个待测分区为中心对称获取预设数量个邻近待测分区,构建路径邻域;根据所述路径邻域内所有相邻待测分区的磁场强度的差值符号的变化情况,获取磁场变化规律参数;

14、根据所述磁场强度偏差参数与所述磁场变化规律参数获取异常可能性,所述磁场强度偏差参数与所述异常可能性正相关,所述磁场变化规律参数与所述异常可能性负相关。

15、进一步地,所述磁场变化规律参数的获取方法包括:

16、获取所述路径邻域内每个待测分区与下一相邻待测分区的磁场强度的差值序列,同步构建差值符号变化序列;

17、当所述差值序列内元素大于0时,令所述差值符号变化序列中对应序号的元素值为1;当差值序列内元素小于0时,令所述差值符号变化序列中对应序号的元素值为﹣1;当差值序列内元素等于0时,令所述差值符号变化序列中对应序号的元素值为0;

18、将所述差值符号变化序列内所有元素值的累加值取绝对值,得到磁场变化规律参数。

19、进一步地,所述疑似抖动干扰区域的获取方法包括:

20、在每个所述漏磁区域中,将所述异常可能性大于预设异常阈值的待测分区作为疑似抖动干扰分区,对邻近的所述疑似抖动干扰分区进行合并,得到所有疑似抖动干扰区域。

21、进一步地,所述抖动干扰程度的获取方法包括:

22、累加每个所述疑似抖动干扰区域内所有待测分区的所述异常可能性,得到第一干扰系数;

23、根据每个所述疑似抖动干扰区域的形状特征,获取每个所述疑似抖动干扰区域的长度参数与宽度参数;根据所述长度参数及所述宽度参数的参数差异获取第二干扰系数,所述参数差异与所述第二干扰系数正相关;

24、根据所述第一干扰系数及所述第二干扰系数获取抖动干扰程度,所述第一干扰系数及所述第二干扰系数均与所述抖动干扰程度正相关。

25、进一步地,所述抖动干扰区域的获取方法包括:

26、将所述抖动干扰程度大于预设干扰阈值的所述疑似抖动干扰区域作为抖动干扰区域。

27、进一步地,所述修正每个待测分区的磁场强度的方法包括:

28、在任一所述抖动干扰区域的区域边界上,以区域边界上的任一待测分区为待修正分区,所述待修正分区所属所述磁场变化路径作为目标路径,将与所述目标路径最近的一条所述磁场变化路径作为参考路径,所述参考路径上不包括所述抖动干扰区域;在所述参考路径上,将与所述待修正分区的距离最近的一个待测分区的磁场强度,作为所述待修正分区的修正磁场强度;

29、修正所述抖动干扰区域的区域边界上所有待测分区的所述磁场强度,将所述抖动干扰区域中未修正的区域作为更新后的抖动干扰区域,进一步修正更新后的抖动干扰区域的区域边界上所有待测分区的所述磁场强度。

30、本发明还提出一种医用回旋加速器高精度磁场测量系统,所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法的步骤。

31、本发明具有如下有益效果:

32、本发明实施例获取医用回旋加速器的磁场空间中每个待测分区的磁场强度,并基于磁场强度获取磁场空间中的所有漏磁区域;在每个漏磁区域内,根据磁场强度确定起点,并从起点向漏磁区域的区域边界出发,获取所有磁场变化路径;根据漏磁区域内每个待测分区相对局部邻域内待测分区的磁场强度差异,结合所属磁场变化路径上待测分区的磁场强度变化情况,获取漏磁区域内每个待测分区的异常可能性;根据异常可能性获取每个漏磁区域中的所有疑似抖动干扰区域;根据每个疑似抖动干扰区域的形状特征及其内所有待测分区的异常可能性,获取每个疑似抖动干扰区域的抖动干扰程度;根据抖动干扰程度从所有疑似抖动干扰区域中筛选出抖动干扰区域;在每个抖动干扰区域内,根据每个待测分区在所属磁场变化路径的邻近磁场变化路径上待测分区的磁场强度,修正每个待测分区的磁场强度。本发明通过分析磁场强度差异以及漏磁区域的磁场强度变化,筛选出测量偏差对应抖动干扰区域,然后结合邻近待测分区的磁场强度修正磁场强度,以获取高精度磁场测量结果,提高了对医用回旋加速器的磁场测量精度。


技术特征:

1.一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述漏磁区域的获取方法包括:

3.根据权利要求2中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述磁场变化路径的获取方法包括:

4.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述异常可能性的获取方法包括:

5.根据权利要求4中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述磁场变化规律参数的获取方法包括:

6.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述疑似抖动干扰区域的获取方法包括:

7.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述抖动干扰程度的获取方法包括:

8.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述抖动干扰区域的获取方法包括:

9.根据权利要求1中所述的一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法,其特征在于,所述修正每个待测分区的磁场强度的方法包括:

10.一种医用回旋加速器高精度磁场测量系统,其特征在于,所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~9任意一项所述一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法的步骤。


技术总结
本发明涉及磁场测量技术领域,具体涉及一种医用回旋加速器高精度磁场测量方法及系统。本发明首先获取医用回旋加速器中每个待测分区的磁场强度,并基于磁场强度获取磁场空间中的所有漏磁区域;进一步获取所有磁场变化路径;进一步获取漏磁区域内每个待测分区的异常可能性,从而获取每个漏磁区域中的所有疑似抖动干扰区域;进一步获取每个疑似抖动干扰区域的抖动干扰程度,从而筛选出抖动干扰区域并修正抖动干扰区域内每个待测分区的磁场强度。本发明通过分析磁场强度差异以及漏磁区域的磁场强度变化,筛选出测量偏差对应抖动干扰区域,然后结合邻近待测分区的磁场强度修正磁场强度,提高了对医用回旋加速器的磁场测量精度。

技术研发人员:梁万胜,邵亚辉,王博
受保护的技术使用者:陕西正泽生物技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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