本发明涉及放射性粒子布源，尤其涉及一种放射性粒子的三维螺旋布源方法、装置、设备以及介质。
背景技术：
1、放射性粒子植入治疗技术是一种根据放射性治疗计划系统(treatment planningsystem，tps)制定的术前预计划将放射性粒子由穿刺针道植入病灶的治疗技术。目前常用的放射性粒子为碘125粒子，其外壳直径为0.8mm，高为4.5mm的钛合金圆柱体。目前，应用于临床的已有多套针对身体各部位肿瘤放射性粒子植入的tps。比如美国prowess公司的tps、北京天航科霖科技发展公司的tps与珠海和佳公司的tps。临床上，放射性粒子植入治疗手术开始前利用tps进行治疗计划设计，设计好针道以及针道上的粒子分布，从而给出植入粒子的个数和位置，得到预期的放射剂量分布，通过穿刺技术从而引导粒子植入病灶；在手术后得到放完粒子的系列图像，识别粒子的个数及实际植入位置从而验证放射剂量情况，以此从剂量学上评估治疗效果及其可能产生的并发症，最后考虑是否需要补救措施。
2、目前的各tps大都是在二维图像针道上一颗颗粒子进行布源，有些可以三维布源的tps都是在通过在三维空间上通过调节针道而实现针道上粒子的三维布源，均无法实现各粒子的单纯三维螺旋布源进行剂量计算，也就是说目前全世界尚未有一款可以适用于螺旋形排列的粒子支架进行剂量计算的放射性治疗计划系统(tps)，难以满足临床实际需求。
技术实现思路
1、本发明提供了一种放射性粒子的三维螺旋布源方法、装置、设备以及介质，以解决现有技术无法实现放射性粒子三维螺旋布源的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种放射性粒子的三维螺旋布源方法，包括：
3、获取欲由放射性粒子拼接而成的三维螺旋支架的三维螺旋参数；其中，所述三维螺旋参数包括：所述三维螺旋支架的螺旋长、单圈螺旋长、螺距以及投影圆的直径；
4、获取单颗放射性粒子的高度，根据三维螺旋支架的单圈螺旋长和单颗放射性粒子的高度，计算得到单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数；
5、获取所述三维螺旋支架的投影圆的圆心，根据单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数、三维螺旋支架的投影圆的直径以及圆心，计算单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置；
6、根据三维螺旋支架的螺距、单圈螺旋长、单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数，以及单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置，计算得到所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标；
7、根据所述三维螺旋支架上所有放射性粒子的中心点的三维坐标，在对应的位置上布设相应的放射性粒子。
8、作为优选方案，在对应的位置上布设相应的放射性粒子之后，还包括：
9、根据由放射性粒子拼接而成的三维螺旋支架以及预设的剂量分布计算方法，计算所述三维螺旋支架的剂量分布。
10、作为优选方案，当所述三维螺旋支架的中轴线与预设三维坐标系中的y轴方向一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
11、q(xnn，ynn，znn)；
12、xnn＝x0+rcosnθ；
13、ynn＝y0+(n-1)*s/n+(n-1)s；
14、znn＝z0+rsinnθ；
15、其中，以人体自身的左右方向为x轴，上下方向为y轴，前后方向为z轴，所述三维螺旋支架的投影圆的圆心为原点，建立三维坐标系,q(xnn，ynn，znn)为当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向一致时，三维螺旋支架上待布设放射性粒子的中心点的三维坐标，xnn，ynn和znn下标中的第一个数字代表单圈螺旋上第n个待布设放射性粒子的中心点，第二个数字代表所述三维螺旋支架的第n个螺距；p(x0，y0，z0)为三维坐标系的原点；θ＝360°/n；r为所述三维螺旋支架的投影圆的半径，r＝d/2，d为所述三维螺旋支架的投影圆的直径；s为所述三维螺旋支架的螺距。
16、作为优选方案，当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
17、q(x/nn，y/nn，z/nn)；
18、x/nn＝(ynn-y0)*cosα*sinβ+x0；
19、y/nn＝(ynn-y0)*cosα*cosβ+y0；
20、z/nn＝(ynn-y0)*sinα+z0；
21、其中，q(x/nn，y/nn，z/nn)为当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，三维螺旋支架上待布设放射性粒子的中心点的三维坐标；α为所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系的xpy平面的夹角；β为所述三维螺旋支架的中轴线在所述三维坐标系的xpy平面的投影线与y轴的夹角。
22、在上述实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种放射性粒子的三维螺旋布源装置，包括：三维螺旋参数获取模块、粒子个数计算模块、第一位置计算模块、第二位置计算模块以及三维螺旋布源模块；
23、所述三维螺旋参数获取模块，用于获取欲由放射性粒子拼接而成的三维螺旋支架的三维螺旋参数；其中，所述三维螺旋参数包括：所述三维螺旋支架的螺旋长、单圈螺旋长、螺距以及投影圆的直径；
24、所述粒子个数计算模块，用于获取单颗放射性粒子的高度，根据三维螺旋支架的单圈螺旋长和单颗放射性粒子的高度，计算得到单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数；
25、所述第一位置计算模块，用于获取所述三维螺旋支架的投影圆的圆心，根据单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数、三维螺旋支架的投影圆的直径以及圆心，计算单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置；
26、所述第二位置计算模块，用于根据三维螺旋支架的螺距、单圈螺旋长、单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数，以及单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置，计算得到所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标；
27、所述三维螺旋布源模块，用于根据所述三维螺旋支架上所有放射性粒子的中心点的三维坐标，在对应的位置上布设相应的放射性粒子。
28、作为优选方案，还包括：剂量分布计算模块；
29、所述剂量分布计算模块，用于根据由放射性粒子拼接而成的三维螺旋支架以及预设的剂量分布计算方法，计算所述三维螺旋支架的剂量分布。
30、作为优选方案，当所述三维螺旋支架的中轴线与预设三维坐标系中的y轴方向一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
31、q(xnn，ynn，znn)；
32、xnn＝x0+rcosnθ；
33、ynn＝y0+(n-1)*s/n+(n-1)s；
34、znn＝z0+rsinnθ；
35、其中，以人体自身的左右方向为x轴，上下方向为y轴，前后方向为z轴，所述三维螺旋支架的投影圆的圆心为原点，建立三维坐标系,q(xnn，ynn，znn)为当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向一致时，三维螺旋支架上待布设放射性粒子的中心点的三维坐标，xnn，ynn和znn下标中的第一个数字代表单圈螺旋上第n个待布设放射性粒子的中心点，第二个数字代表所述三维螺旋支架的第n个螺距；p(x0，y0，z0)为三维坐标系的原点；θ＝360°/n；r为所述三维螺旋支架的投影圆的半径，r＝d/2，d为所述三维螺旋支架的投影圆的直径；s为所述三维螺旋支架的螺距。
36、作为优选方案，当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
37、q(x/nn，y/nn，z/nn)；
38、x/nn＝(ynn-y0)*cosα*sinβ+x0；
39、y/nn＝(ynn-y0)*cosα*cosβ+y0；
40、z/nn＝(ynn-y0)*sinα+z0；
41、其中，q(x/nn，y/nn，z/nn)为当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，三维螺旋支架上待布设放射性粒子的中心点的三维坐标；α为所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系的xpy平面的夹角；β为所述三维螺旋支架的中轴线在所述三维坐标系的xpy平面的投影线与y轴的夹角。
42、在上述实施例的基础上，本发明又一实施例提供了一种电子设备，所述设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法。
43、在上述实施例的基础上，本发明又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法。
44、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
45、本发明获取欲由放射性粒子拼接而成的三维螺旋支架的三维螺旋参数：所述三维螺旋支架的螺旋长、单圈螺旋长、螺距以及投影圆的直径；获取单颗放射性粒子的高度，根据三维螺旋支架的单圈螺旋长和单颗放射性粒子的高度，计算得到单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数；获取所述三维螺旋支架的投影圆的圆心，根据单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数、三维螺旋支架的投影圆的直径以及圆心，计算单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置；根据三维螺旋支架的螺距、单圈螺旋长、单圈螺旋上待布设放射性粒子的个数，以及单圈螺旋上各待布设放射性粒子的投影中心点在所述投影圆上的位置，计算得到所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标；根据所述三维螺旋支架上所有放射性粒子的中心点的三维坐标，在对应的位置上布设相应的放射性粒子。通过本发明即可以实现放射性粒子的三维螺旋状布源，不再局限于二维横断面或针道上的布源。
1.一种放射性粒子的三维螺旋布源方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法，其特征在于，在对应的位置上布设相应的放射性粒子之后，还包括：
3.如权利要求1所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法，其特征在于，当所述三维螺旋支架的中轴线与预设三维坐标系中的y轴方向一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
4.如权利要求3所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法，其特征在于，当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
5.一种放射性粒子的三维螺旋布源装置，其特征在于，包括：三维螺旋参数获取模块、粒子个数计算模块、第一位置计算模块、第二位置计算模块以及三维螺旋布源模块；
6.如权利要求5所述的放射性粒子的三维螺旋布源装置，其特征在于，还包括：剂量分布计算模块；
7.如权利要求5所述的放射性粒子的三维螺旋布源装置，其特征在于，当所述三维螺旋支架的中轴线与预设三维坐标系中的y轴方向一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
8.如权利要求7所述的放射性粒子的三维螺旋布源装置，其特征在于，当所述三维螺旋支架的中轴线与所述三维坐标系中的y轴方向不一致时，所述三维螺旋支架上所有待布设放射性粒子的中心点的三维坐标为：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的放射性粒子的三维螺旋布源方法。
