粒子治疗快速质量保证测量方法及剂量分布测量装置与流程

文档序号:29470762发布日期:2022-04-02 04:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种剂量分布测量装置,其特征至于,该装置包括:发光材料单元,所述发光材料单元数量设置为若干,若干块所述发光材料单元沿着粒子束流入射方向依次设置;光信号采集单元,所述光信号采集单元与所述发光材料单元对应设置,用于对粒子与发光材料单元相互作用发出的光信号进行采集;信号获取及数据处理单元,用于获取所述光信号采集单元的光信号并进行处理获得剂量分布。2.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,所述光信号采集单元与所述信号获取及数据处理单元通过光信号传输光缆进行光信号传输。3.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,所述光信号采集单元包括第一光信号采集单元和第二光信号采集单元;所述第一光信号采集单元和第二光信号采集单元均设置在所述发光材料单元的厚度方向;所述第一光信号采集单元用于对粒子与所述发光材料单元相互作用发出的在x方向上的光信号进行采集;所述第二光信号采集单元用于对粒子与所述发光材料单元相互作用发出的y方向的光信号进行采集,其中,z方向为粒子束流入射方向,x方向为水平方向,y方向为垂直方向。4.根据权利要求3所述的剂量分布测量装置,其特征至于,所述第一光信号采集单元和第二光信号采集单元均采用若干cmos光传感器,cmos光传感器的宽度与所述发光材料单元的厚度相一致,cmos光传感器的长度与所述发光材料单元在横向上的宽度匹配。5.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,与所述光信号采集单元相对的所述发光材料单元的厚度方向均涂有反光材料层。6.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,所述发光材料单元横向上的尺寸要大于粒子束流的照射野尺寸;若干块所述发光材料单元构成的发光材料单元整体在纵向上厚度要大于粒子治疗加速器提供最高能量束流在发光材料介质中的射程。7.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,每块所述发光材料单元的两侧面分别设置有发光材料表面涂层即黑色涂料。8.根据权利要求1所述的剂量分布测量装置,其特征至于,该装置还包括有外壳,用于放置所述发光材料单元和光信号采集单元,所述外壳两侧均设置有把手。9.基于权利要求1~8任一项所述的剂量分布测量装置的粒子治疗快速质量保证测量方法,其特征在于包括:将剂量分布测量装置放置在粒子治疗加速器治疗室的等中心点位置处,且将设置有黑色涂层的一面朝向粒子束流入射方向;在无束流照射条件下,通过光信号采集单元对无束流照射时的本底信号进行探测,获得本底值;预设一定剂量的粒子束进行照射,达到预设剂量值后将束流切断,停止照射;获取设定剂量粒子束照射后x和y方向上采集到的光强度信号进行处理,完成束流特征信息提取,其中,z方向为粒子束流入射方向,x方向为水平方向,y方向为垂直方向。10.根据权利要求9所述的粒子治疗快速质量保证测量方法,其特征在于,获取设定剂
量粒子束照射后的x和y方向上采集到的光强度信号进行处理,完成束流特征信息提取,包括:将纵向上二维光强度分布通过灰度值转换为二维剂量分布,从而得到深度剂量分布;根据x或y方向上的二维剂量分布图像,获得粒子束流的bragg峰位置,确定入射粒子束的能量,得到束流在不同贯穿深度上的横向剂量分布,进而确定不同贯穿深度上的束斑大小或照射野的均匀性和对称性;利用不同方向上二维分布数据通过三维重建算法将不同空间方向上的二维剂量分布数据重建为三维剂量分布数据,得到粒子束流或照射野在三维空间上的剂量分布。

技术总结
本发明涉及粒子治疗领域,具体为粒子治疗快速质量保证测量方法及剂量分布测量装置,该装置包括发光材料单元,发光材料单元数量设置为若干,若干块发光材料单元沿着粒子束流入射方向依次设置;光信号采集单元,光信号采集单元与发光材料单元对应设置,用于对粒子与发光材料单元相互作用发出的光信号进行采集;信号获取及数据处理单元,用于获取光信号采集单元的光信号并进行处理获得剂量分布。本发明能够实现精准、快速、便捷、高效及实时的粒子治疗QA测量,为粒子放射治疗基础数据获取、定期的束流性能检测及校验、患者治疗计划的剂量验证等提供有力手段,提高粒子治疗的效率,可以广泛地应用于粒子辐射的其他领域。地应用于粒子辐射的其他领域。地应用于粒子辐射的其他领域。


技术研发人员:谢泽欣 陈昊驹 李建国 李强 陈卫强 贺鹏博 戴中颖
受保护的技术使用者:莆田兰海核医学研究中心
技术研发日:2021.12.17
技术公布日:2022/4/1
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