一种多叶准直器的校准方法_2

文档序号:9533900阅读:来源:国知局
疗装置中,钨门准直器(也称为Jaw)用于屏蔽部分放射源射线,与多叶准直器配合使用以调整射线形成的射野的形状,其包括双层结构,每一层包括两块可以相对移动的钨块,其中不同层的钨块移动方向相互垂直,从而由四块钨块形成矩形射野。
[0049]参考图2所示,钨门准直器包括四块钨块11、12、21、22,其中钨块11和钨块12相对设置,可沿X轴方向移动,作为钨门准直器的第一层,钨块21和钨块22相对设置,可沿y轴方向移动,作为钨门准直器的第二层,移动钨块11、12、21、22围成矩形射野。
[0050]钨块11和钨块12的运动方向与多叶准直器的运动方向相同,钨块21和钨块22的运动方向与多叶准直器的运动方向垂直。移动与多叶准直器运动方向垂直的钨块21和钨块22,尽可能增大钨块21和钨块22之间的距离使得两者之间形成产品定义的最大射野,从而可以涵盖所有待校准的叶片;移动与多叶准直器运动方向相同的钨块11和钨块12,钨块11可移动至运动范围内的适当位置,以不影响射野边界的剂量分布为优,例如钨块11与钨块12的距离不小于3cm,或不小于5cm,钨块12的位置与多叶准直器的叶片的待校准位置对应,例如,假设待校准位置为5cm,输入5cm进控制系统,控制系统控制钨块12的位置使其形成的射野边界准确位于5cm处。
[0051]在步骤102,测量射野的第一剂量分布。
[0052]钨门准直器围成如图2中的形状,在等中心平面上形成矩形射野,通过剂量测量装置测量该射野的剂量分布。
[0053]剂量测量装置有多种,可以同时测量xy平面上的二维剂量分布,例如胶片、二维矩阵电离室,也可以逐点测量xy平面上的剂量分布,例如三维水箱测量系统。在本实施例中,可以通过胶片或二维矩阵电离室测量等中心平面上的二维剂量分布,经过数据处理,将二维剂量分布分解成与每个叶片对应的一维剂量分布,即首先测量等中心平面上的二维剂量分布,根据简单的几何关系计算得到每个叶片在等中心平面上的投影与等中心点之间沿y轴方向的垂直距离,由于多叶准直器的叶片沿X轴方向延伸并且沿X轴方向移动,因此叶片与辐射束轴之间沿1轴方向的垂直距离不变,相应地,叶片在等中心平面上的投影与等中心点之间沿y轴方向的垂直距离也不会变,由此根据该垂直距离可以得到每个叶片对应的沿X轴方向的一维剂量分布;在本实施例中,也可以根据叶片在等中心平面上的投影与等中心点之间沿y轴方向的垂直距离,通过三维水箱测量系统沿X轴方向逐点测量每个叶片对应的一维剂量分布。其中,利用胶片、二维矩阵电离室或三维水箱测量系统进行剂量测量为本领域的现有技术,在此不再赘述。
[0054]在步骤103,移动叶片至待校准位置。
[0055]多叶准直器包括两组叶片,沿着X轴方向相对设置,每组叶片均沿着y轴方向排列,每个叶片沿着X轴方向延伸并可沿着X轴方向单独移动。
[0056]参考图3所示,保持钨块11、21及22不动,将待校准的多叶准直器的一组叶片32在驱动机构320的作用下整体移动到待校准位置,并将钨块12退至不会对待校准位置形成遮挡的位置。
[0057]在步骤104,测量射野的第二剂量分布。
[0058]在钨块11、21、22及叶片32的屏蔽作用下,在等中心平面上形成射野,通过剂量测量装置测量该射野的剂量分布。
[0059]如步骤102中所述,剂量测量装置有多种,可以同时测量xy平面上的二维剂量分布,例如通过胶片或二维矩阵电离室测量等中心平面上的二维剂量分布,经过数据处理,将二维剂量分布分解成与每个叶片对应的一维剂量分布,也可以通过三维水箱测量系统沿X轴方向逐点测量每个叶片对应的一维剂量分布。
[0060]在步骤105,比较第一剂量分布和第二剂量分布,输出校准量。
[0061]射野由限束装置形成,射野是否准确由限束装置的位置决定。射野的大小表现为剂量分布的范围,以50%剂量位置为射野边界,通过50%剂量位置可判断限束装置的位置是否准确。在本实施例中通过比较钨门准直器射野的50%剂量位置与多叶准直器射野的50%剂量位置来判断多叶准直器的叶片是否处于准确的位置。
[0062]比较步骤102中测量得到的剂量分布与步骤104中测量得到的剂量分布。首先将第一剂量分布和第二剂量分布进行归一化,如果射野是过中心的射野,则采用最大剂量进行归一化,如果射野不是过中心的射野,则采用中心线上的剂量进行归一化。参考图4所示,横轴代表沿X轴方向偏离束轴的距离,纵轴代表相对剂量,曲线S1为步骤102中测量得到的叶片Li位置对应的归一化后的一维剂量分布,对应的是钨门准直器形成的射野,由于钨门准直器的钨块11、12、21、22可以准确运动到指定的位置,因此由钨门准直器形成的射野被认为是准确的,作为参考射野;曲线S2为步骤104中测量得到的叶片Li位置对应的归一化后的一维剂量分布,对应的是钨块11、21、22及叶片32形成的射野,是需要校准的射野。
[0063]比较曲线S1和曲线S2可以发现,两曲线有一段区域不重合,该不重合的区域正是由于叶片Li的位置不准确引起的。在该不重合的区域内,曲线S2在曲线S1内侧,即多叶准直器形成的射野小于钨门准直器形成的射野,为了将多叶准直器形成的射野调整为与钨门准直器形成的射野一致,需要将叶片Li后退一定距离让50%剂量点重合。
[0064]假定在该不重合的区域内,曲线S1上的50%剂量点距束轴的距离为dl,曲线S2上的50%剂量点距束轴的距离为d2,则Δ i = dl-d2,为叶片32形成的射野边界与钨块12形成的射野边界在叶片Li位置处的差值,也称为叶片的位置校准量。将该位置校准量补偿到控制系统中得到校准后的控制参数,控制系统可根据该校正后的控制参数控制叶片Li运动到准确的位置。采用同样的方法逐一校准其余叶片的位置,从而完成叶片32在该待校准位置的校准工作。
[0065]在其它实施例中,也可以比较第一剂量分布和第二剂量分布的二维剂量分布,确定50%剂量线之间的差值分布,然后根据每个叶片在等中心平面上的投影位置确定每个叶片的位置校准量。
[0066]在其它实施例中,需要校准叶片在运动范围内的多个位置,只需重复步骤101?步骤105,可以得到每个叶片在每个位置的校准量。
[0067]在其它实施例中,需要fe准叶片在运动范围内的任意位置,只需在运动范围内选取多个位置,要求这些位置能代表多叶准直器运动到的所有位置,例如叶片运动范围为_15cm?15cm,可以选取_15cm、-10cm、-5cm、0、5cm、10cm、15cm这些位置,重复上述步骤101?105,得到每个叶片在每个位置的校准量,然后对这些校准量进行拟合,在本实施例中利用内插外推的方法对这些校准量进行拟合,得到叶片在运动范围内任意位置的校准量,从而完成整个多叶准直器在运动范围内的校准工作,由此可使多叶准直器在其运动范围内准确形成所需形状的射野。
[0068]校准后的射野还可以用于校准光野。如前所述,光野用于表征射野,方便物理师查看射野并判断放射治疗装置的状况,因此射野和光野的一致性对于临床治疗和诊断检查具有重要意义。依据校准后的射野来调节光野,例如调节光源的位置,实现光射野的一致性,有助于物理师查看射野。
[0069]在本实施例中,在步骤101之前,可以检查钨块11、12、21及22是否可以运动到指定的位置。若钨块11、12、21及22中的任一个不能准确运动到指定的位置,则在步骤101之前需要对钨块进行校准。对钨块进行校准的方法为本领域的现有技术,在此不再赘述。在本实施例中,钨门准直器优选为平行度和垂直度较好的钨门准直器,即要求钨块的相对面大体上平行,钨块的相邻面大体上垂直,从而形成的射野精确度更高。
[0070]在本实施例中,在步骤103之前,可以检查叶片是否机械对齐,若没有,则采用机械系统及控制软件对叶片初始化,保证多叶准直器的叶片机械对齐。对叶片进行初始化是本领域的现有技术,在此不再赘述。
[0071]在该实施例的校准方法中,基于钨块运动的准确性,利用钨块形成的射野来校准多叶准直器的射野,从而精确控制叶片的位置,校准精度较高;
[0072]进一步地,由于钨块形成的射野边界为直线,以其为参考,校准后的多叶准直器的射野边界也为直线,符合法规规定,使得本发明的校准方法不仅可以校准无聚焦的多叶准直器,还可以用于
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