技術(shù)特征：

1.一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，首先通過影像數(shù)據(jù)的圖像分析和醫(yī)生診斷建立腫瘤靶區(qū)以及危及器官的數(shù)據(jù)模型；

然后，通過伽瑪射線立體定向回轉(zhuǎn)聚焦放療機(jī)射束特征快速計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)劑量分布，并與臨床要求的放射治療目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合靶區(qū)的處方劑量和危機(jī)器官的耐受劑量定義目標(biāo)函數(shù)，按照模擬退火算法設(shè)置取舍規(guī)則，并進(jìn)行新一輪的計(jì)算對(duì)比，最終達(dá)到預(yù)期結(jié)果；

最后，按照計(jì)算的預(yù)期結(jié)果對(duì)應(yīng)的參數(shù)，對(duì)劑量分布做精確計(jì)算，得出最終的照射區(qū)域內(nèi)的劑量分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，關(guān)鍵點(diǎn)劑量為靶區(qū)與危及器官的邊界點(diǎn)和中心點(diǎn)位置，邊界點(diǎn)為隨機(jī)均勻分布在靶區(qū)或者危及器官邊界的若干點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、導(dǎo)入病人信息和影像數(shù)據(jù)；導(dǎo)入或勾畫皮膚輪廓、危及器官輪廓和靶區(qū)；

步驟二、根據(jù)步驟一得到的靶區(qū)邊界和器官中心，產(chǎn)生快速劑量計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)；

步驟三、定義目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置放療計(jì)劃的臨床評(píng)價(jià)物理模型；

伽瑪射線立體定向回轉(zhuǎn)聚焦治療機(jī)優(yōu)化參數(shù)包括：靶點(diǎn)數(shù)目、靶點(diǎn)方向、靶點(diǎn)權(quán)重、靶點(diǎn)位置和準(zhǔn)直器尺寸，其中，靶點(diǎn)位置包括空間位置的3個(gè)自由度；

步驟四、依據(jù)靶點(diǎn)數(shù)目和靶點(diǎn)方向進(jìn)行組合構(gòu)成線程編號(hào)，進(jìn)行線程分區(qū)；

步驟五、各個(gè)線程均采用量子模擬退火對(duì)靶點(diǎn)位置、準(zhǔn)直器尺寸和靶點(diǎn)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，得到照射區(qū)域內(nèi)的劑量分布；

步驟六、對(duì)比步驟五中各線程計(jì)算結(jié)果，選出最優(yōu)結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，影像數(shù)據(jù)為CT或者M(jìn)R。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，步驟三中定義目標(biāo)函數(shù)dF方法如下：

$dF=\frac{a}{Q}{\mathrm{\Σ}}_{q=1}^{Q}ln\[{(F{\left(i\right)}_q-F{\left(m\right)}_q)}^2\]+\frac{b}{R}{\mathrm{\Σ}}_{r=1}^R(F{\left(i\right)}_r-F{\left(n\right)}_r)+C\·T\left(k\right);$

其中：

a,b為常數(shù)，表示靶區(qū)和器官在目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重，q為靶區(qū)序號(hào),Q為靶區(qū)數(shù)量,r為器官序號(hào)，R為器官數(shù)量，C為表征系綜所有粒子在軸向的自旋泡利表象的常數(shù)；

T(k)為動(dòng)態(tài)橫向場(chǎng)；

F(m)_r為靶區(qū)對(duì)于計(jì)算點(diǎn)的處方劑量；

F(n)_r為器官對(duì)應(yīng)點(diǎn)的危及劑量上限；

F(i)為計(jì)算點(diǎn)的劑量值,即領(lǐng)域解的元素；

F(i)＝G_r(X₁，X₂，…X_n)，其中X_n代表優(yōu)化變量，包括準(zhǔn)直器尺寸，靶點(diǎn)權(quán)重和靶點(diǎn)位置坐標(biāo)，r為器官序號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟三中，進(jìn)行多維優(yōu)化參數(shù)初始化，優(yōu)化參數(shù)包括：靶點(diǎn)數(shù)目、靶點(diǎn)方向、靶點(diǎn)權(quán)重、靶點(diǎn)位置(3個(gè)自由度)和準(zhǔn)直器尺寸；設(shè)置線程優(yōu)化熱平衡閥值dD，定義各個(gè)優(yōu)化參數(shù)的限制邊界，并確定優(yōu)化參數(shù)的增量：

1)靶點(diǎn)數(shù)目、靶點(diǎn)方向作為線程編號(hào)組合，靶點(diǎn)數(shù)目增量為1，最大靶點(diǎn)數(shù)目由系統(tǒng)限制，靶點(diǎn)方向只有兩個(gè)方向的自由度；

2)準(zhǔn)直器尺寸α₁，編號(hào)增量為±1；

3)靶點(diǎn)權(quán)重α₂增量為±0.1；

4)靶點(diǎn)位置(α₃，α₄，α₅)為3個(gè)自由度(x，y，z)，增量都為±1mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，步驟四中的線程分區(qū)具體步驟如下：

1)以靶點(diǎn)數(shù)目n和靶點(diǎn)方向進(jìn)行組合構(gòu)成線程編號(hào)，不同的線程對(duì)應(yīng)不同的靶點(diǎn)數(shù)目和各個(gè)靶點(diǎn)方向，線程數(shù)量為n×(n-1)；

2)靶點(diǎn)數(shù)目最大值由用戶設(shè)定，系統(tǒng)有設(shè)定的默認(rèn)值；

3)每個(gè)線程均獨(dú)立進(jìn)行量子模擬退火優(yōu)化計(jì)算。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，步驟五中量子模擬退火子線程計(jì)算具體步驟如下：

1)給定初始橫向場(chǎng)T₀、下降步長(zhǎng)b(0<b<1)和終止橫向場(chǎng)T_f，迭代指標(biāo)k＝0，啟動(dòng)計(jì)算線程；

2)在各個(gè)優(yōu)化參數(shù)的限制邊界內(nèi)，隨機(jī)給線程優(yōu)化參數(shù)賦值，令i＝0，快速計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)劑量，并產(chǎn)生一組領(lǐng)域解F(i)_j；線程優(yōu)化參數(shù)包括：準(zhǔn)直器尺寸G(d)、靶點(diǎn)權(quán)重G(e)以及靶點(diǎn)位置G(x)、G(y)和G(z)；領(lǐng)域解生成結(jié)果為計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)的劑量場(chǎng)分布值；

3)根據(jù)上一步計(jì)算得到的領(lǐng)域解，求解目標(biāo)函數(shù)dF，其中，a,b為常數(shù)，表示靶區(qū)和器官在目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重，q為靶區(qū)序號(hào),Q為靶區(qū)數(shù)量,r為器官序號(hào)，R為器官數(shù)量，C為常數(shù)；若dF<dD，dD為線程優(yōu)化熱平衡閥值，則轉(zhuǎn)入4)，否則產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)y，0<y<1；若y<exp(-dF/P*T(i))^P，則轉(zhuǎn)入4)，否則，轉(zhuǎn)入2)；其中P為穩(wěn)態(tài)時(shí)搜索次數(shù)，代表體系處于某一狀態(tài)的粒子數(shù)，T(i)為橫向場(chǎng)變量；

4)令i自增運(yùn)算，即i＝i+1：

$\left\{\begin{array}{c}G{\left(d\right)}_{i+1}=G{\left(d\right)}_i+\left(2\mathrm{\&beta;}+1\right){\mathrm{\&alpha;}}_1\\ G{\left(e\right)}_{i+1}=G{\left(e\right)}_i+\left(2\mathrm{\&beta;}+1\right){\mathrm{\&alpha;}}_2\\ G{\left(x\right)}_{i+1}=G{\left(x\right)}_i+\left(2\mathrm{\&beta;}+1\right){\mathrm{\&alpha;}}_3\\ G{\left(y\right)}_{i+1}=G{\left(y\right)}_i+\left(2\mathrm{\&beta;}+1\right){\mathrm{\&alpha;}}_4\\ G{\left(z\right)}_{i+1}=G{\left(z\right)}_i+\left(2\mathrm{\&beta;}+1\right){\mathrm{\&alpha;}}_5\end{array}\right.$

β為隨機(jī)產(chǎn)生的因子，α_i為各個(gè)參數(shù)的搜索步長(zhǎng)，優(yōu)化參數(shù)若超越限制邊界則為邊界值；若達(dá)到穩(wěn)定態(tài)，即i>N，N為系統(tǒng)設(shè)定常量，轉(zhuǎn)入5)；否則轉(zhuǎn)入2)；

5)降低場(chǎng)T(k)，k＝k+1，即T(k+1)＝T(k)·b；，如果T(k+1)<Tf，線程結(jié)束進(jìn)入步驟六，否則轉(zhuǎn)入2)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種并行量子退火靶點(diǎn)分布計(jì)算方法，其特征在于，步驟六具體步驟如下：等待步驟五中各線程結(jié)束，對(duì)比各線程計(jì)算，優(yōu)選出最優(yōu)結(jié)果，即找出目標(biāo)函數(shù)的最小值；用最優(yōu)結(jié)果參數(shù)對(duì)劑量場(chǎng)分布進(jìn)行精算。