CN104383638B - 一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法。包括：获取健康人体肺部的第一CT数据；将第一CT数据转换成供蒙特卡罗计算程序计算的模体数据；计算模体数据的吸收剂量，并获取对应的特征数组；对特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重；对特征数组进行编码；使用放疗计划系统中笔形束算法计算肿瘤病人肺部的第二CT数据，并从放疗计划系统导出的剂量文件提取剂量信息，由提取的剂量信息构建三维剂量数组；对三维剂量数组进行编码；将编码后的三维剂量数组与编码后的特征数组对应，建立映射关系；利用带权重的卷积公式和映射关系对三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组。

Description

一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法

技术领域

本发明涉及放射治疗技术领域，尤其涉及一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法。

背景技术

现有的放疗计划系统大多采用解析剂量计算方法，但是基于解析剂量计算方法最大的问题是对非均匀组织的能量沉积计算不准确，即使对剂量进行修正也是使用一维的方法，即只沿着射线方向进行一维的修正。特别是笔形束剂量计算方法对射束边缘和电子计算机X射线断层扫描技术(Computed Tomography；CT)值变化较大的区域剂量计算存在比较显著的误差。但是因为笔形束算法特别适合现在调强适形放疗的逆向优化算法，能够显著提高优化的速度，所以无论研究机构还是放疗计划系统制造商对笔形束算法一直难以割舍，在一些新开发的放疗计划系统中比较折中的方法是只将笔形束算法用于逆向优化的第一步预计算中。

但是如果升级系统或购买新的放疗计划系统，采用新的剂量计算方法，对医院来讲又是一笔不小的开支，如何对现有的剂量计算程序进行改进，提高对非均匀组织的修正效果，成了亟待解决的问题。

组织的非均匀性主要体现在CT值的变化上，特别是在肺部体现的尤为明显。笔形束剂量计算广泛采用的剂量修正算法是一维方法，如等效路径方法、等效组织空气比法、等效组织空气比指数修正等方法，即只对沿射线方向上的剂量进行修正。而全CT数据的三维修正方法虽然考虑了射线两侧影响，但是因为降低了计算的速度，延长了医生制定放疗计划时间，没有能够普及。目前有研究者使用图形处理器(Graphic Processing Unit；GPU)进行加速三维修正，但是如何应用到目前已经在临床上使用的放疗计划系统没有给出解决的方案。

目前，公认的最准确的放疗剂量计算的方法是蒙特卡罗方法，该方法能够较精确的给出所要计算的CT数据的三维剂量数组，充分考虑了非均匀组织对能量沉积的影响。但是该方法存在计算时间漫长，无法满足临床需求的问题。虽然许多研究者采用多线程加速或者GPU硬件加速的方法来提高蒙特卡罗方法的计算速度，但同样面临无法对已经在临床应用的放疗计划系统给出合理的改进方案的问题。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，可以在不影响正常放疗流程的情况下，有效地提高剂量计算的精度。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，所述方法包括：

获取健康人体肺部的第一CT数据；

将所述第一CT数据转换成供蒙特卡罗计算程序计算的模体数据，所述模体数据的元素的坐标要与所述第一CT数据的元素的坐标一一对应；

计算所述模体数据的吸收剂量，获取所述吸收剂量对应的特征数组；

对所述特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重；

对所述特征数组进行编码；

使用放疗计划系统中笔形束算法计算肿瘤病人肺部的第二CT数据，并从放疗计划系统导出的剂量文件提取剂量信息，由提取的剂量信息构建三维剂量数组，所述三维剂量数组中元素的下标与所述第二CT数据中元素的位置相对应；

对所述三维剂量数组元素进行编码；

将编码后的所述三维剂量数组元素与所述特征数组对应，建立映射关系；

利用带权重的卷积公式和所述映射关系对所述三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组。

如上所述的方法中，计算所述模体数据的吸收剂量，获取所述吸收剂量对应的特征数组，具体包括：将所述第一CT数据相邻的两个CT元素的CT值相减，记录CT值差大于或等于限定值而且离放疗计划设置的等中心坐标最近点的CT元素坐标；查找到所述CT元素坐标在所述模体数据中的元素，并提取所述对应坐标元素周围26个模体元素剂量分别除以放疗医师给予的处方剂量后组成的3×3×3的三维数组；其中所述26个模体元素中，与中心元素以面的方式相邻的元素有6个，与所述中心元素以边方式相邻的元素有12个，与中心元素以顶点相邻的元素有8个，共计26个元素。

如上所述的方法中，所述限定值在50-200之间。

如上所述的方法中，对所述特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重，具体包括：将所述特征数组与所述中心元素以面的方式相邻的元素设置权重为0.6至1之间的数值；与所述中心元素以边的方式相邻的元素设置权重为0.3至0.6之间的数值；与所述中心元素以顶点方式相邻的元素设置权重为0至0.3之间的数值。

如上所述的方法中，对所述特征数组进行编码，具体包括：

将所述第一CT数据中元素的CT值差分成等间隔的区间，用于生成区间码；

将所述第一CT数据中元素的CT值分成等间隔的区段，用于生成分类码；

把所述特征数组按照中心元素对应的第一CT数据中元素的CT值差区间和第一CT数据中元素的CT值区段分到对应的区间和分类中；

对所述特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

如上所述的方法中，对所述特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，后两位为校验码固定为“00”。

如上所述的方法中，对所述三维剂量数组进行编码，具体包括：

将所述三维剂量数组元素对应的所述第二CT数据元素的CT值差对应划入第一CT数据的区间，用于生成区间码；

将所述三维剂量数组元素对应的所述第二CT数据元素的CT值对应划入第一CT数据的区段，用于生成分类码；

对所述第二CT数据元素对应的所述三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

如上所述的方法中，所述对所述三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，后两位为校验码，并固定为“01”。

如上所述的方法中，编码后的所述三维剂量数组与所述特征数组对应，建立映射关系，具体包括：将编码后的所述第二CT数据与所述特征数组编码进行同或运算，如果结果为“1111111110”则确定两者对应建立映射。

如上所述的方法中，利用带权重的卷积公式和所述映射关系对所述三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组，具体采用如下公式来实现：

其中，DOSE_corr(x,y,z)表示所述修正后的笔形束三维剂量数组的元素；

DSOE_origin(x,y,z,m₁)表示由放疗计划系统计算出的所述三维剂量数组的元素，其中m₁表 示该元素的编码；

W(m,n,p)表示所述特征数组各元素的权重；

Mtri(x+m,y+n,z+p,m₀)表示所述特征数组，其中m₀表示特征数组的编码；

ΔHU表示所述第二CT数据相邻元素CT值的差，N_set表示所述限定值；

x，y，z分别表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据得到的三维剂量数组的各维度的下标；

endx，endy，endz表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的各维度的下标的最大值；

m，n，p分别表示所述特征数组的各维度的下标；

当所述第二CT数据相邻元素CT值的差大于等于所述限定值N_set，即ΔHU≥N_set，且m₁与m₂同或运算为1111111110时，使用对应的特征数组对放疗计划系统计算出的三维矩阵进行剂量修正；否则，不进行修正，仍然采用放疗计划系统计算出的结果；找到对应特征矩阵的方法为：使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的元素的编码与特征数组编码进行同或运算结果为1111111110。

本发明的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，通过采用上述技术方案，利用一种三维的修正方法方便地帮助现有的治疗计划系统迅速的提高对肺部非均匀组织剂量的修正能力和精度，不依赖硬件设备，方便实施。而且，本发明采用一种非均匀组织的三维修正方法，建立在笔形束算法的计算结果之上，既保证了放疗计划系统中剂量计算模块的计算速度，又针对性的提高了在非均匀组织的剂量修正的准确性，进而提高了放射治疗效果。本发明的技术方案，能够在使用笔形束算法计算得到的三维剂量数组基础上进行的三维修正，有效提高已经应用到临床的放疗计划系统对肺部非均匀组织剂量修正精度，使用非常方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法的流程图。

图2a为本发明实施例提供的特征数组权重示意图。

图2b为本发明实施例提供的特征数组权重剖面图。

图2c为本发明实施例提供的特征数组除以处方剂量后的归一后剖面图。

图3是本发明实施例提供的特征数组编码示意图。

图4是本发明实施例提供的CT栅元的编码示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方案，尤其适用于针对肺部组织CT值变化比较大，并且CT栅元周围有多种CT值存在的情况。

图1为本发明实施例提供的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法的流程图。如图1所示，本实施例的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，具体可以包括如下步骤：

100、获取健康人体肺部的第一CT数据；

该步骤即用于获取健康的正常人的肺部的第一CT数据，可以通过现有的医疗设备来获取。

101、将第一CT数据转换成供蒙特卡罗计算程序计算的模体数据；

其中模体数据的元素的坐标要与第一CT数据的元素的坐标一一对应。

该步骤是蒙特卡罗计算程序的预处理过程，不同的蒙特卡罗程序有相应的数据转换方法，以DOSXYZnrc为例，应使用DOSXYZnrc Users Manual第15章的方法进行转换。

102、计算模体数据的吸收剂量，获取吸收剂量对应的特征数组；

以DOSXYZnrc为例，需要在计算前进行如下参数设置：能谱采用放疗计划系统使用的加速器的能谱，射野大小设置为30cm×30cm，放射源到模体表面的距离设置为85cm，粒子数设置为109个。

103、对特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重；

对特征数组的各元素赋予不同的权重，为了便于在卷积过程中能够体现距离中心元素越近，对中心元素能量沉积的影响就越大。

104、对特征数组进行编码；

该步骤对特征数组进行编码是为了便于编程实现查找107中将编码后的三维剂量数组与编码后的特征数组对应的功能，建立映射关系。

105、使用放疗计划系统中笔形束算法计算肿瘤病人肺部的第二CT数据，并从放疗计划 系统导出的剂量文件提取剂量信息，由提取的剂量信息构建三维剂量数组；

其中三维剂量数组中元素的下标与第二CT数据中元素的位置相对应。

106、对三维剂量数组进行编码；

107、将编码后的三维剂量数组与编码后的特征数组对应，建立映射关系；

108、利用带权重的卷积公式和映射关系对三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组。

权重体现了特征数组的元素因与中心元素几何位置的不同而对中心元素能量沉积造成的影响大小。映射关系的建立是为了便于编程实现并且能够提高计算的速度。

本发明的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，通过采用上述技术方案，利用一种三维的修正方法方便地帮助现有的治疗计划系统迅速的提高对肺部非均匀组织剂量的修正能力和精度，不依赖硬件设备，方便实施。而且，本发明采用一种非均匀组织的三维修正方法，建立在笔形束算法的计算结果之上，既保证了放疗计划系统中剂量计算模块的计算速度，又针对性的提高了在非均匀组织的剂量修正的准确性，进而提高了放射治疗效果。本发明的技术方案，能够在使用笔形束算法计算得到的三维剂量数组基础上进行的三维修正，有效提高已经应用到临床的放疗计划系统对肺部非均匀组织剂量修正精度，使用非常方便。

可选地，上述实施例中的步骤102“计算模体数据的吸收剂量，获取吸收剂量对应的特征数组”，具体可以包括：将所述第一CT数据相邻的两个CT元素的CT值相减，记录CT值差大于或等于限定值而且离放疗计划设置的等中心坐标最近点的CT元素坐标；查找到所述CT元素坐标在所述模体数据中的元素，并提取所述对应坐标元素周围26个模体元素剂量分别除以放疗医师给予的处方剂量后组成的3×3×3的三维数组；其中所述26个模体元素中，与中心元素以面的方式相邻的元素有6个，与所述中心元素以边方式相邻的元素有12个，与中心元素以顶点相邻的元素有8个，共计26个元素。

可选地，上述实施例中的限定值在50-200之间。例如本实施例中设置限定值为100。

可选地，上述实施例中的步骤103“对特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重”，具体可以包括：将特征数组与中心元素以面的方式相邻的元素设置权重为0.6至1之间的数值；与中心元素以边的方式相邻的元素设置权重为0.3至0.6之间的数值；与中心元素以顶点方式相邻的元素设置权重为0至0.3之间的数值。

例如，本发明实施例中关于特征数组可以参考图2a-2c，图2a为本发明实施例提供的特征数组权重示意图。如图2a所示，图中提供一种采用上述实施例的方式对特征数组赋予权重。实际使用中，每个元素的权重的数值也可以为其他，在此不做限制。图2b为本发明实施例 提供的特征数组权重剖面图。即图2b中将图2a所示的特征数组沿着栅元中心剖开。图2c为本发明实施例提供的特征数组除以处方剂量后的归一后剖面图。如图2c所示，图中提供一种采用上述实施例的方式对特征数组进行归一。实际使用中，归一后的每个元素的数值也可以为其他，在此不做限制。

可选地，上述实施例中的步骤104“对特征数组进行编码”，具体可以包括如下步骤：

(1)将第一CT数据中元素的CT值差分成等间隔的区间，用于区间编码；

(2)将第一CT数据中元素的CT值分成等间隔的区段，用于分类编码；

(3)把特征数组按照中心元素对应的第一CT数据中元素的CT值差区间和第一CT数据中元素的CT值区段分到对应的区间和分类中；

(4)对特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

其中对特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，二进制校验码固定为“00”。例如，图3是本发明实施例提供的特征数组编码示意图。前四位“0010”为区间码，代表区间的编号；中间四位“0101”为分类码，代表分类的编号。最后两位为二进制校验码，二进制校验码可以固定为“00”。

可选地，上述实施例中的步骤107“对三维剂量数组进行编码”，具体可以包括如下步骤：

(a)将三维剂量数组元素对应的第二CT值差对应划入第一CT数据的区间，用于区间编码；

(b)将三维剂量数组元素对应的第二CT数据元素的CT值对应划入第一CT数据的区段，用于分类编码；

(c)对第二CT数据元素对应的三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

其中对三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，后两位为校验码，并固定为“01”。例如，图4是本发明实施例提供的三维剂量数组元素编码示意图。前四位“0010”为区间码，代表区间的编号；中间四位“0101”为分类码，代表分类的编号。最后两位为二进制校验码，二进制校验码可以固定为“01”。

可选地，上述实施例中的步骤108“将编码后的三维剂量数组与编码后的特征数组对应，建立映射关系”，具体可以包括：将编码后的所述第二CT数据与所述特征数组编码进行同或运算，如果结果为“1111111110”则确定两者对应建立映射。

可选地，上述实施例中的步骤109“利用带权重的卷积公式和映射关系对三维剂量数组进 行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组”，具体采用如下公式来实现：

其中，DOSE_corr(x,y,z)表示所述修正后的笔形束三维剂量数组的元素；

DSOE_origin(x,y,z,m₁)表示由放疗计划系统计算出的所述三维剂量数组的元素，其中m₁表示该元素的编码；

W(m,n,p)表示所述特征数组各元素的权重；

Mtri(x+m,y+n,z+p,m₀)表示所述特征数组，其中m₀表示特征数组的编码；

ΔHU表示所述第二CT数据相邻元素CT值的差，N_set表示所述限定值，实施例中限定值设为100。

x，y，z分别表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据得到的三维剂量数组的各维度的下标；

endx，endy，endz表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的各维度的下标的最大值；

m，n，p分别表示所述特征数组的各维度的下标；

当所述第二CT数据相邻元素CT值的差大于等于100，且m₁与m₂同或运算为1111111110时，使用对应的特征数组对放疗计划系统计算出的三维矩阵进行剂量修正；否则，不进行修正，仍然采用放疗计划系统计算出的结果；找到对应特征矩阵的方法为：使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的元素的编码与特征数组编码进行同或运算结果为1111111110。

本发明的技术方案中，利用蒙特卡罗计算程序模拟计算X射线在密度非均匀的介质中的能量沉积情况，找出具有典型分布特征的三维数组，命名为特征数组；为了能够接近实际的治疗情况，采用健康人体肺部的CT数据转换成蒙特卡罗计算程序需要的模体作为密度非均匀的介质；为了不对放射治疗计划系统造成影响，本发明采用只修正由放射治疗计划系统中笔形束算法计算肺部肿瘤CT数据完成后生成的剂量文件中的剂量信息得到的三维剂量数组的方式；修正以特征数组为三维卷积核，并对卷积核中的元素设置不同的权重，来对三维剂 量数组进行卷积运算，最终得到经过三维修正的三维剂量数组；在卷积过程中只对相邻CT栅元的CT值差大于限定值的栅元对应的剂量进行修正，有效的提高的修正的速度；为了进一步提高修正过程中对特征数组的查找速度，本发明采用二进制编码结合同或运算的方式。

上述实施例的针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，通过采用上述技术方案，利用一种三维的修正方法方便地帮助现有的治疗计划系统迅速的提高对肺部非均匀组织剂量的修正能力和精度，不依赖硬件设备，方便实施。而且，本发明采用一种非均匀组织的三维修正方法，建立在笔形束算法的计算结果之上，既保证了放疗计划系统中剂量计算模块的计算速度，又针对性的提高了在非均匀组织的剂量修正的准确性，进而提高了放射治疗效果。本发明的技术方案，能够在使用笔形束算法计算得到的三维剂量数组基础上进行的三维修正，有效提高已经应用到临床的放疗计划系统对肺部非均匀组织剂量修正精度，使用非常方便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种针对肺部放疗中笔形束剂量计算的三维修正方法，其特征在于，所述方法包括：

获取健康人体肺部的第一CT数据；

将所述第一CT数据转换成供蒙特卡罗计算程序计算的模体数据，所述模体数据的元素的坐标要与所述第一CT数据的元素的坐标一一对应；

计算所述模体数据的吸收剂量，获取所述吸收剂量对应的特征数组；

对所述特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重；

对所述特征数组进行编码；

使用放疗计划系统中笔形束算法计算肿瘤病人肺部的第二CT数据，并从放疗计划系统导出的剂量文件提取剂量信息，由提取的剂量信息构建三维剂量数组，所述三维剂量数组中元素的下标与所述第二CT数据中元素的位置相对应；

对所述三维剂量数组元素进行编码；

将编码后的所述三维剂量数组元素与所述特征数组对应，建立映射关系；

利用带权重的卷积公式和所述映射关系对所述三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述模体数据的吸收剂量，获取所述吸收剂量对应的特征数组，具体包括：将所述第一CT数据相邻的两个CT元素的CT值相减，记录CT值差大于或等于限定值而且离放疗计划设置的等中心坐标最近点的CT元素坐标；查找到所述CT元素坐标在所述模体数据中的元素，并提取所述对应坐标元素周围26个模体元素剂量分别除以放疗医师给予的处方剂量后组成的3×3×3的三维数组；其中所述26个模体元素中，与中心元素以面的方式相邻的元素有6个，与所述中心元素以边方式相邻的元素有12个，与中心元素以顶点相邻的元素有8个，共计26个元素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述限定值在50-200之间。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述特征数组的各元素按照与中心元素的相邻关系赋予不同的权重，具体包括：将所述特征数组与所述中心元素以面的方式相邻的元素设置权重为0.6至1之间的数值；与所述中心元素以边的方式相邻的元素设置权重为0.3至0.6之间的数值；与所述中心元素以顶点方式相邻的元素设置权重为0至0.3之间的数值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述特征数组进行编码，具体包括：

将所述第一CT数据中元素的CT值差分成等间隔的区间，用于生成区间码；

将所述第一CT数据中元素的CT值分成等间隔的区段，用于生成分类码；

把所述特征数组按照中心元素对应的第一CT数据中元素的CT值差区间和第一CT数据中元素的CT值区段分到对应的区间和分类中；

对所述特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述特征数组按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，后两位为校验码固定为“00”。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述三维剂量数组进行编码，具体包括：

将所述三维剂量数组元素对应的所述第二CT数据元素的CT值差对应划入第一CT数据的区间，用于生成区间码；

将所述三维剂量数组元素对应的所述第二CT数据元素的CT值对应划入第一CT数据的区段，用于生成分类码；

对所述第二CT数据元素对应的所述三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述三维剂量数组元素按照二进制区间码、二进制分类码和二进制校验码的顺序进行编码中，前四位为区间码，代表区间的编号；中间四位为分类码，代表分类的编号，后两位为校验码，并固定为“01”。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码后的所述三维剂量数组与所述特征数组对应，建立映射关系，具体包括：将编码后的所述第二CT数据与所述特征数组编码进行同或运算，如果结果为“1111111110”则确定两者对应建立映射。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用带权重的卷积公式和所述映射关系对所述三维剂量数组进行卷积处理，得到修正后的笔形束三维剂量数组，具体采用如下公式来实现：

其中，DOSE_corr(x,y,z)表示所述修正后的笔形束三维剂量数组的元素；

DSOE_origin(x,y,z,m₁)表示由放疗计划系统计算出的所述三维剂量数组的元素，其中m₁表示该元素的编码；

W(m,n,p)表示所述特征数组各元素的权重；

Mtri(x+m,y+n,z+p,m₀)表示所述特征数组，其中m₀表示特征数组的编码；

ΔHU表示所述第二CT数据相邻元素CT值的差，N_set表示所述限定值；

x，y，z分别表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据得到的三维剂量数组的各维度的下标；

endx，endy，endz表示使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的各维度的下标的最大值；

m，n，p分别表示所述特征数组的各维度的下标；

当所述第二CT数据相邻元素CT值的差大于等于所述限定值N_set，即ΔHU≥N_set，且m₁与m₂同或运算为1111111110时，使用对应的特征数组对放疗计划系统计算出的三维矩阵进行剂量修正；否则，不进行修正，仍然采用放疗计划系统计算出的结果；找到对应特征矩阵的方法为：使用放疗计划系统中笔形束算法计算所述第二CT数据的三维剂量数组的元素的编码与特征数组编码进行同或运算结果为1111111110。