公开(公告)号：CN113554729A

公开(公告)日：2021-10-26

申请号：CN202110855487.1

申请日：2021-07-28

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  桂蕴佳 ,  李昆鹏 ,  刘祎 ,  舒华忠 ,  任恕慧

IPC: G06T11/00 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开一种CT图像重建方法及系统，方法包括如下步骤：采集投影数据，并输入相关参数；对不同照射角度下的投影数据分别进行一维傅里叶变换，得到投影数据在频域中的分布数据；根据傅里叶中心切片定理，在频域中将不同照射角度下的投影数据分别重新排列到直角坐标系下对应的直线上，所述各直线过直角坐标系原点且斜率分别与各照射角度下的探测器表面斜率对应，从而得到投影数据在频域中的分布数据在直角坐标系下的分布；利用卷积神经网络，将投影数据在频域中的分布数据在直角坐标系下的分布作为输入，输出重建后图像的频域分布；然后二维傅里叶反变换，生成模体时域下的重建图像；输出模体重建图像。本发明使CT图像重建的过程更加易行。

公开(公告)号：CN113117253A

公开(公告)日：2021-07-16

申请号：CN202110423245.5

申请日：2021-04-20

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  张权 ,  桂志国 ,  舒华忠 ,  李杰

IPC: A61N5/10

Abstract: 本发明公开一种基于各向异性核的剂量计算系统，先输入剂量计算所需信息；利用蒙特卡罗算法计算射线垂直于模体表面入射情况下的点核能量分布；以射线源为中心旋转点核能量分布生成不同射线入射角度下的各向异性核；提取所有各向异性核在各立体角方向的能量分布，进行参数拟合，得到各向异性核的模型参数；计算和存储各体素的TERM值，以及相对于原点的偏移信息；根据剂量沉积点的位置计算周围碰撞点为位置，并通过碰撞点的TERM值和偏移信息计算各碰撞点在剂量沉积点处的能量沉积，从而计算模体内的剂量分布；输出三维剂量分布，以及统计各器官的剂量‑体积曲线。本发明提高了射线倾斜入射情况下的剂量计算精度和计算速度。

公开(公告)号：CN112669401A

公开(公告)日：2021-04-16

申请号：CN202011524919.2

申请日：2020-12-22

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  桂志国 ,  上官宏 ,  王燕玲 ,  刘祎 ,  舒华忠

IPC: G06T11/00 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开一种基于卷积神经网络的CT图像重建方法及系统，所述方法包括输入投影数据，利用前端卷积神经网络对所述投影数据进行滤波处理，反投影处理生成断层图像信息，利用后端卷积神经网络对生成的断层图像信息进行处理，以及利用处理后的断层图像和真实图像计算整个网络损失函数的值，并将损失函数的梯度信息反向逐层反馈，更新各网络层的参数值。本发明利用多层卷积神经网络处理投影数据，充分挖掘投影数据中的有用信息，有效地提高了整体神经网络模型的特征提取和信息表达能力；避免了在神经网络模型中使用全连接层，所需神经网络模型参数较少，易于实现。

公开(公告)号：CN110554423B

公开(公告)日：2021-01-01

申请号：CN201910940018.2

申请日：2019-09-30

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  张丽媛 ,  桂志国 ,  舒华忠 ,  李杰

IPC: G01T1/02

Abstract: 本发明涉及一种放射剂量计算系统，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、坐标系转换模块、TERM值计算模块、剂量计算模块和信息输出模块。通过将直角坐标系下的二维注量分布、三维密度分布转换到球壳坐标系下，在球壳坐标系下计算各体素的TERM值，利用球壳坐标系的对称特性，直接从点核查找表中读取碰撞点信息，从而进行快速剂量计算，并将球壳坐标系下的三维剂量分布转换到直角坐标系下，输出三维剂量分布，以及统计各器官的剂量‑体积曲线。本发明避免了计算碰撞点位置和旋转点核所需计算量，在射线发散入射的情况下有效地降低了点核剂量计算方法的算法复杂度。

公开(公告)号：CN110368605B

公开(公告)日：2020-12-01

申请号：CN201910763457.0

申请日：2019-08-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  杨婕 ,  桂志国 ,  舒华忠 ,  张丽媛 ,  李杰

IPC: A61N5/10

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。

公开(公告)号：CN109125952A

公开(公告)日：2019-01-04

申请号：CN201810789355.1

申请日：2018-07-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 张鹏程 ,  刘祎 ,  桂志国 ,  舒华忠 ,  孟域朴 ,  毛凯娜

IPC: A61N5/10 ,  G06T19/20

Abstract: 本发明涉及一种基于核模型的卷积叠加剂量计算方法，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。