【技術實現步驟摘要】
本申請涉及輻射監測領域，尤其涉及一種醫院質子區防輻射性能智能監測及評價方法及設備。
技術介紹
1、目前，質子治療區的醫院的防輻射性能評估分為兩個階段，規劃初期和運營期，存在質子治療區的醫院在規劃初期會進行環境評價，特別是對質子區的防輻射性能進行評估，一般會采用基于蒙特卡羅法的三維bim軟件fluka對質子區的防輻射性能進行評估，在運營期，采用施工單位的三維bim軟件revit建立的三維bim模型進行施工，施工完成后，結合檢測儀器和要求需對工作場所的輻射性能進行評價，評價方式采用儀器測量結合人為手工記錄方式進行。
2、然而，這兩個時期的數據比較獨立，在運營期僅靠儀器測量的數據無法直觀展示醫院質子治療區的防輻射水平。
技術實現思路
1、本申請提供了一種醫院質子區防輻射性能智能監測及評價方法及設備，用于更加直觀地展示醫院質子治療區的防輻射水平。
2、第一方面，本申請提供了一種醫院質子區防輻射性能智能監測及評價方法，應用于智能監測及評價設備，該方法包括：獲取目標質子治療中心的實際建筑結構和實際設備布局，對該實際建筑結構和該實際設備布局進行三維掃描得到三維掃描數據，并基于該三維掃描數據對預設bim模型進行修正，得到三維建筑模型；在檢測設備開啟后，獲取目標質子治療中心在預設目標測量點的測量劑量率水平；對該測量劑量率水平進行曲線擬合得到測量劑量率曲線，將模擬劑量率水平和該測量劑量率曲線進行融合，得到各個建筑結構位置的實際劑量率水平，該模擬劑量率水平在蒙卡程序中模擬得出；將
3、通過采用上述技術方案，獲取目標質子治療中心的實際建筑結構和設備布局的三維掃描數據，并根據三維掃描數據對預設bim模型進行修正，得到三維建筑模型，在檢測設備開啟后獲取測量劑量率水平，對其進行曲線擬合得到測量劑量率曲線，再將模擬劑量率水平和測量劑量率曲線融合，得到各個建筑結構位置的實際劑量率水平，最后將實際劑量率水平映射到三維建筑模型中得到三維劑量分布圖，包括劑量等值面、每個建筑結構位置的劑量值和任意平面的劑量分布切片圖，能夠直觀、全面地展示質子治療中心的輻射分布情況，有助于準確評估整個質子區空間中的防輻射性能。
4、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在該獲取目標質子治療中心的實際建筑結構和實際設備布局，對該實際建筑結構和該實際設備布局進行三維掃描得到三維掃描數據的步驟之前，該方法還包括：基于預設建筑結構和預設設備布局在蒙卡程序中對該目標質子治療中心進行建模，得到該目標質子治療中心的三維網格模型；在蒙卡程序中基于該三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據、該目標質子治療中心中質子治療設備的治療參數進行劑量率水平模擬，得到該建筑結構部分中每個建筑結構位置的模擬劑量率水平，該建筑材料數據包含密度、元素成分和質量含量，該治療參數包含靶材料和束流強度。
5、通過采用上述技術方案，基于預設建筑結構和設備布局在蒙卡程序中對目標質子治療中心進行建模，得到三維網格模型，在蒙卡程序中，基于三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據（包含密度、元素成分、質量含量等）以及目標質子治療中心中質子治療設備的治療參數（包含靶材料和束流強度）進行劑量率水平模擬，得到建筑結構部分中每個建筑結構位置的模擬劑量率水平，能夠準確反映質子治療中心的實際情況，使得模擬結果更具可靠性。
6、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，該將模擬劑量率水平和該測量劑量率曲線進行融合，得到各個建筑結構位置的實際劑量率水平的步驟，具體包括：將該三維網格模型中的每個建筑結構位置輸入至預設可信度評估模型中，得到該三維網格模型中所有建筑結構位置對應的模擬可信度，并將該模擬可信度進行歸一化處理得到初始融合權重；根據該初始融合權重和該建筑結構位置到最近的預設目標測量點的距離計算每個該建筑結構位置的距離衰減系數；將該初始融合權重與該距離衰減系數相乘，得到各個該建筑結構位置的最終融合權重；基于該最終融合權重將該模擬劑量率水平與根據該測量劑量率曲線插值得到的對應位置劑量率進行加權平均，得到各個建筑結構部分的實際劑量率水平。
7、通過采用上述技術方案，將三維網格模型中的每個建筑結構位置輸入至預設可信度評估模型中，得到所有建筑結構位置對應的模擬可信度，并進行歸一化處理得到初始融合權重，根據初始融合權重和建筑結構位置到最近預設目標測量點的距離計算距離衰減系數，將初始融合權重與距離衰減系數相乘，得到各個建筑結構位置的最終融合權重，基于最終融合權重將模擬劑量率水平與根據測量劑量率曲線插值得到的對應位置劑量率進行加權平均，得到各個建筑結構部分的實際劑量率水平，使得實際劑量率水平的計算更加準確，從而更準確地評估混凝土的防輻射性能。
8、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，該將該實際劑量率水平映射到該三維建筑模型中，得到三維劑量分布圖的步驟，具體包括：將該三維網格模型與該三維建筑模型進行對比，識別出在該三維建筑模型中的新增結構部分，并在該新增結構部分創建新增數據點；基于該實際劑量率水平為該新增數據點賦予初始劑量值；獲取該三維建筑模型中該新增結構部分的建筑材料數據，并基于該建筑材料數據計算該初始劑量值對應的衰減系數，該建筑材料數據包含材料參數和幾何特征；將該衰減系數與該初始劑量值相乘得到在該新增數據點對應的模擬劑量水平；將該實際劑量率水平對應的數值映射到該三維建筑模型中，并將該模擬劑量水平對應的數值映射到該新增結構部分中，得到三維劑量分布圖。
9、通過采用上述技術方案，將三維網格模型與三維建筑模型進行對比，能夠準確識別出三維建筑模型中的新增結構部分，在新增結構部分創建新增數據點后，基于實際劑量率水平為新增數據點賦予初始劑量值，獲取三維建筑模型中新增結構部分的建筑材料數據，并基于該數據計算初始劑量值對應的衰減系數，將衰減系數與初始劑量值相乘得到在新增數據點對應的模擬劑量水平，將實際劑量率水平對應的數值映射到三維建筑模型中，并將模擬劑量水平對應的數值映射到新增結構部分中，得到完整的三維劑量分布圖，能夠準確地反映整個建筑的輻射劑量分布情況，為混凝土防輻射性能的智能監測及評價提供了更精確的數據支持。
10、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在蒙卡程序中基于該三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據、該目標質子治療中心中質子治療設備的治療參數進行劑量率水平模擬，得到該建筑結構部分中每個建筑結構位置的模擬劑量率水平的步驟，具體包括：獲取每個建筑結構部分的顯示精度要求，基于該顯示精度要求對該三維網格模型進行空間單元劃分，得到網格單元；為每個該網格單元匹配對應的蒙卡程序的模擬參數，該模擬參數包括空間分辨率、統計誤差閾值和迭代次數；將該建筑材料數據和該治療參數輸入至該蒙卡程序中，對每個該網格單元進行劑量率水平模擬計算，得到每個該網格單元的模擬劑量率水平；將該模擬劑量率本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種醫院質子區防輻射性能智能監測及評價方法，其特征在于，應用于智能監測及評價設備，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取目標質子治療中心的實際建筑結構和實際設備布局，對所述實際建筑結構和所述實際設備布局進行三維掃描得到三維掃描數據的步驟之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將模擬劑量率水平和所述測量劑量率曲線進行融合，得到各個建筑結構位置的實際劑量率水平的步驟，具體包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述實際劑量率水平映射到所述三維建筑模型中，得到三維劑量分布圖的步驟，具體包括：
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在蒙卡程序中基于所述三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據、所述目標質子治療中心中質子治療設備的治療參數進行劑量率水平模擬，得到所述建筑結構部分中每個建筑結構位置的模擬劑量率水平的步驟，具體包括：
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在蒙卡程序中基于所述三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據、
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述將所述實際劑量率水平映射到所述三維建筑模型中，得到三維劑量分布圖的步驟之后，所述方法還包括：
8.一種智能監測及評價設備，其特征在于，所述智能監測及評價設備包括：一個或多個處理器和存儲器；所述存儲器與所述一個或多個處理器耦合，所述存儲器用于存儲計算機程序代碼，所述計算機程序代碼包括計算機指令，所述一個或多個處理器調用所述計算機指令以使得所述智能監測及評價設備執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
9.一種計算機可讀存儲介質，包括指令，其特征在于，當所述指令在智能監測及評價設備上運行時，使得所述智能監測及評價設備執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
10.一種計算機程序產品，其特征在于，當所述計算機程序產品在智能監測及評價設備上運行時，使得所述智能監測及評價設備執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種醫院質子區防輻射性能智能監測及評價方法，其特征在于，應用于智能監測及評價設備，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取目標質子治療中心的實際建筑結構和實際設備布局，對所述實際建筑結構和所述實際設備布局進行三維掃描得到三維掃描數據的步驟之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將模擬劑量率水平和所述測量劑量率曲線進行融合，得到各個建筑結構位置的實際劑量率水平的步驟，具體包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述實際劑量率水平映射到所述三維建筑模型中，得到三維劑量分布圖的步驟，具體包括：
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在蒙卡程序中基于所述三維網格模型中各個建筑結構部分的建筑材料數據、所述目標質子治療中心中質子治療設備的治療參數進行劑量率水平模擬，得到所述建筑結構部分中每個建筑結構位置的模擬劑量率水平的步驟，具體包括：
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在蒙卡程序中基于所述三維網格模型中各個建筑結構部...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李守富，余濤，王力，李艷，陳晨，雷博，商志輝，王稼琦，陳敏，任樂平，王勇，章孝偉，
申請(專利權)人：中建三局集團西北有限公司，
類型：發明
國別省市：
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