一种放射性粒子的辐射剂量测量装置及其测量方法与流程

本发明涉及放射剂量测量技术领域，更为具体地说，涉及一种放射性粒子的辐射剂量测量装置及其测量方法。

背景技术：

恶性肿瘤一直是威胁人类健康的重大疾病，利用放射性粒子进行组织间近距离治疗肿瘤是近几十年发展起来的新技术，而放射性粒子组织间植入技术由于具有抑制肿瘤效率高，剂量分布合理，方便与手术配合形成互补等的优点而成为一种治疗肿瘤的治疗手段。

在治疗肿瘤的同时，为避免在使用放射性粒子组织间植入技术治疗肿瘤时肿瘤周围的组织器官受到损伤，因此，需要合理的在肿瘤内部放置放射性粒子。而目前，放射性粒子在植入肿瘤前需要用专用的治疗计划系统做术前计划，并计算在放射性粒子不同分布时肿瘤周边的组织器官所能够接受的剂量，得到计算值。目前在销售的治疗计划系统保守估计有10余个品牌，由于计划系统的不同，所得到的计算值之间存在误差，进而放入肿瘤内部的放射性粒子的数量也就不同，最终影响治疗效果。

为消除不同计算值之间的误差，研究者使用剂量计研究放射性粒子周边不同距离的辐射剂量。对于单颗放射性粒子周边不同距离的研究，大多数均是在空气或水中进行剂量测量，且放射性粒子和剂量计的位置固定有一定难度。对于多颗放射性粒子周边辐射剂量的测量，其二维和三维剂量的测量更加有难度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种放射性粒子的辐射剂量测量装置及其测量方法，以解决背景技术所述的放射性粒子的辐射剂量难以测量的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种放射性粒子的辐射剂量测量装置，所述测量装置包括组织等效板以及均纵向贯穿所述组织等效板的粒子通孔和剂量计通孔，所述粒子通孔以所述组织等效板的中心为中心均匀的分布在所述组织等效板上，所述剂量计通孔以所述组织等效板的中心为中心呈米字状设置在所述组织等效板上，且所述剂量计通孔与所述粒子通孔的位置不重叠。

优选地，所述粒子通孔以横向或纵向的方式均匀设置在所述组织等效板上。

优选地，所述粒子通孔之间的间距为5mm；位于米字的水平和垂直线上的最接近所述组织等效板中心的所述剂量计通孔到所述组织等效板中心的距离为2.5mm，位于米字的斜线上的最接近所述组织等效板中心的所述剂量计通孔到所述组织等效板中心的距离为5mm，米字线上的其余所述剂量计通孔之间的间距为5mm。

一种放射性粒子的辐射剂量测量装置，所述测量装置包括组织等效板以及均纵向贯穿所述组织等效板的粒子通孔和剂量计通孔，所述剂量计通孔以所述组织等效板的中心为中心呈十字交叉状均匀的设置在所述组织等效板上，所述剂量计通孔形成的四个区域内均匀的设置所述粒子通孔。

优选地，所述剂量计通孔之间的间距为2.5mm；所述粒子通孔之间的间距为5mm，且距离十字交叉线的所述粒子通孔垂直到所述十字交叉线的距离为2.5mm。

优选地，所述测量装置还包括与所述组织等效板等面积、等材质的白板，所述白板位于所述组织等效板的两侧。

优选地，所述组织等效板和所述白板通过组织等效螺丝相固定。

一种放射性粒子的辐射剂量测量装置的测量方法，所述测量方法包括：

根据预先设计的放射性粒子的分布选取放射性粒子的辐射剂量测量装置；

根据预先设计的放射性粒子的分布在组织等效板上的粒子通孔和剂量计通孔内分别放置放射性粒子和剂量计；

读取所述剂量计的读数，得到放射性粒子的剂量分布数值。

优选地，所述根据预先设计的放射性粒子的分布选取放射性粒子的辐射剂量测量装置包括：

根据肿瘤特性设计放射性粒子的分布，并由所述放射性粒子的分布特性选取放射性粒子的辐射剂量测量装置。

优选地，所述测量方法还包括：

在组织等效板上的粒子通孔和剂量计通孔内分别放置放射性粒子和剂量计后，在所述组织等效板之间或组织等效板与白板之间放置胶片剂量计；

分别读取所述剂量计和所述胶片剂量计的读数，得到放射性粒子的二维或三维的剂量分布。

本发明提供了一种放射性粒子的辐射剂量测量装置，所述测量装置包括组织等效板以及均纵向贯穿所述组织等效板的粒子通孔和剂量计通孔，所述粒子通孔以所述组织等效板的中心为中心均匀的分布在所述组织等效板上，所述剂量计通孔以所述组织等效板的中心为中心呈米字状设置在所述组织等效板上，且所述剂量计通孔与所述粒子通孔的位置不重叠。本发明还提供了一种放射性粒子的辐射剂量测量装置，所述测量装置包括组织等效板以及均纵向贯穿所述组织等效板的粒子通孔和剂量计通孔，所述剂量计通孔以所述组织等效板的中心为中心呈十字交叉状均匀的设置在所述组织等效板上，所述剂量计通孔形成的四个区域内均匀的设置所述粒子通孔。本发明提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置在组织等效板上设置放置放射性粒子及剂量计的孔洞，该孔洞能够将放射性粒子与剂量计的位置进行固定，从而便于放射性粒子的辐射剂量测量。同时，本发明提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置通过使用组织等效材料制备的测量装置进行辐射剂量测量，能够最真实、最接近的反应放射性粒子在人体内的辐射值。本发明提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置能够根据粒子通孔之间、剂量计通孔之间以及粒子通孔和剂量计通孔之间的距离设置不同规格的测量装置，进而测量单颗或多颗放射性粒子的辐射剂量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置A处的放大示意图；

图3是本发明实施例提供的第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置设置白板时的结构示意图；

图示说明：

1-组织等效板，2-粒子通孔，3-剂量计通孔，4-白板，5-组织等效螺丝。

具体实施方式

本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置及其测量方法，解决了放射性粒子的辐射剂量难以测量的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置包括组织等效板1以及均纵向贯穿组织等效板1的粒子通孔2和剂量计通孔3。其中，组织等效板1为采用与人体组织等效的材料制备而成，该组织等效材料为固体水材料，当然其余材质的组织等效材料所制成的板也在本发明的保护范围之内。组织等效板1的形状为正方形、长方形或圆形等，为便于设置粒子通孔2和剂量计通孔3的分布，本发明实施例提供的组织等效板1采用正方形结构。由于本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置中的组织等效板1采用组织等效材料制备而成，且放射性粒子及剂量计均位于组织等效板1的内部，因此，本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置所测出的剂量数值最接近人体内的真实数值。粒子通孔2为放置放射性粒子的孔洞，剂量计通孔3为放置剂量计的孔洞。根据粒子通孔2和剂量计通孔3的分布不同能够设置多种规格的辐射剂量测量装置，具体的请参考如下说明。

请参考附图1，附图1示出了本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置的结构示意图。

从附图1中能够看出，本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置包括组织等效板1以及均纵向贯穿组织等效板1的粒子通孔2和剂量计通孔3，粒子通孔2以组织等效板1的中心为中心均匀的分布在组织等效板1上，剂量计通孔3以组织等效板1的中心为中心呈米字状设置在组织等效板1上，且剂量计通孔3与粒子通孔2的位置不重叠。在制备本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置时，先以组织等效板1的中心为中心设置放置放射性粒子的粒子通孔2，且组织等效板1的中心处为粒子通孔2，以组织等效板1的中心为中心在组织等效板1上画米字型分隔线，每条分隔线之间的角度为45°，从而形成粒子通孔2的八个方位，用坐标表示为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°及315°；在粒子通孔2的八个方位上分别打孔形成剂量计通孔3，且剂量计通孔3与粒子通孔2的位置不重叠，以实现在不同方位、不同距离处测量放射性粒子的辐射剂量。本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置适用于放射性粒子的辐射剂量测量，尤其适用于不同活度的单颗放射性粒子的辐射剂量测量。

进一步，粒子通孔2在组织等效板1上均匀的分布，其排列方式可以为圆形排布、螺旋形排布、方形排布，在本发明实施例中，粒子通孔2以横向或纵向的方式均匀设置在组织等效板1上，即以方形排布方式进行分布。

更进一步，请参考附图2，附图2示出了本发明实施例提供的第一种放射性粒子的辐射剂量测量装置A处的放大示意图。

从附图2中能够看出，粒子通孔2以方形排布时，粒子通孔2之间的间距为5mm。位于米字的水平和垂直线上的最接近组织等效板1中心的四个剂量计通孔3到组织等效板1中心的距离为2.5mm，位于米字的斜线上的最接近组织等效板1中心的四个剂量计通孔3到组织等效板1中心的距离为5mm，米字线上的其余的剂量计通孔3之间的间距为5mm，直到组织等效板1的边缘。上述粒子通孔2和剂量计通孔3的分布排列方式有利于剂量计通孔3中的剂量计测量粒子通孔2不同位置处的辐射剂量，获得较多的辐射分布数据，进而利于精确的计算治疗肿瘤的放射性粒子的数量。

在本发明实施例提供的第一种辐射剂量测量装置中，组织等效板1的边长为10cm的正方形组织等效材料，其厚度为5mm。白板4的边长同样也为10cm，厚度为1cm。

请参考附图3，附图3示出了本发明实施例提供的第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置的结构示意图。

从附图3中能够看出，本发明实施例提供的第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置包括组织等效板1以及均纵向贯穿组织等效板1的粒子通孔2和剂量计通孔3，剂量计通孔3以组织等效板1的中心为中心呈十字交叉状均匀的设置在组织等效板1上，剂量计通孔3形成的四个区域内均匀的设置粒子通孔2。在制备本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置时，确定组织等效板1的中心，并以组织等效板1的中心为中心画十字型分隔线，每条分隔线之间的角度为90°，从而形成粒子通孔2的四个方位，用坐标表示为x轴及y轴；在粒子通孔2的四个方位上分别打孔形成剂量计通孔3，并在剂量计通孔3形成的四个区域内均匀的设置粒子通孔2，以实现在不同方位、不同距离处测量放射性粒子的辐射剂量。本发明实施例提供的第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置均适用于多颗放射性粒子的辐射剂量测量，并能够设计出多种不同位置分布、不同组合分布的粒子。

进一步，组织等效板1的中心处设置剂量计通孔3，且在十字型分隔线上的每个剂量计通孔3之间的间距为2.5mm，直到组织等效板1的边缘为止。剂量计通孔3分布所形成的四个区域内的粒子通孔2之间的间距为5mm，且距离十字交叉线最近的粒子通孔2垂直到所述十字交叉线的距离为2.5mm，即距离x轴或y轴最近的粒子通孔2垂直到x轴或y轴的距离为2.5mm。在本发明实施例提供的第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置中，组织等效板1的边长为10cm的正方形组织等效材料，其厚度为5mm。

请参考附图4，附图4示出了本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置增加白板时的结构示意图。

从附图4中能够看出，本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置在组织等效板1的两侧增加与组织等效板1等面积、等材质的白板4。白板4共设置有两块，并分别位于组织等效板1的两侧，起到固定组织等效板1中放射性粒子和剂量计的作用，进而防止放射性粒子和剂量计从组织等效板1中脱落。

进一步，白板4和组织等效板1固定叠放时使用组织等效螺丝5进行固定。组织等效螺丝5为采用与白板4及组织等效板1材质相同的组织等效材料制备。为便于组织等效螺丝5固定白板4和组织等效板1，组织等效螺丝5的尾端带有螺纹，且其中的一块白板4上也带有与组织等效螺丝5上的螺纹相对应的螺纹。在固定白板4和组织等效板1时，只需要将组织等效螺丝5穿过未带螺纹的白板4和组织等效板1，并与带螺纹的白板4旋紧即可。

在使用本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置时，共制备20块组织等效板1，以实现辐射剂量测量装置的立体结构。组织等效板1与两块白板4共同使用，并使用与组织等效板1材质相同的组织等效材料制备的组织等效螺丝5固定。两块白板4之间的组织等效板1的数量根据设定的放射性粒子的排布方式决定。

在上述四种具体辐射剂量测量装置中，粒子通孔2的直径为0.9mm，剂量计通孔3的大小根据具体剂量计的大小进行设定，以符合测量要求。本发明提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置通过粒子通孔2及剂量计通孔3将放射性粒子与剂量计的位置进行固定，且不发生位移，从而便于准确的测量放射性粒子的辐射剂量。

在上述四种具体辐射剂量测量装置仅是本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置的优选实施例，不论粒子通孔2及剂量计通孔3是如何排布、组织等效板1的形状如何，只要是使用组织等效材料制备的带有粒子通孔2及剂量计通孔3的装置都在本发明保护的范围内。

本发明实施例还提供了放射性粒子的辐射剂量测量装置的测量方法，该测量方法包括：根据预先设计的放射性粒子的分布选取放射性粒子的辐射剂量测量装置；根据预先设计的放射性粒子的分布在组织等效板上的粒子通孔和剂量计通孔内分别放置放射性粒子和剂量计；读取所述剂量计的读数，得到放射性粒子的剂量分布数值。

具体为：在进行放射性粒子的辐射剂量测量前，根据肿瘤特性预先设计放射性粒子的分布，进而选取第一种或第二种放射性粒子的辐射剂量测量装置；对多颗不同位置分布、不同组合分布的放射性粒子的辐射剂量进行测量时，根据放射性粒子的数量及位置分布确定组织等效板1的数量。选取好辐射剂量测量装置后，根据放射性粒子的数量及位置分布在组织等效板上的粒子通孔和剂量计通孔内分别放置放射性粒子和剂量计。测量一定时间后，将剂量计取出，并读取剂量计的读数，得到放射性粒子的剂量分布数值。本发明实施例提供的放射性粒子的辐射剂量测量装置的测量方法简单有效、容易制备，同时，所得到的放射性粒子的剂量分布数值还能够与公式计算或治疗计划系统计算所得的数值进行对比，进而能够得知治疗计划系统所计算得到的剂量是否正确，偏差为多少。

进一步，本发明实施例还提供了放射性粒子的辐射剂量测量装置的测量方法还包括在组织等效板1上的粒子通孔2和剂量计通孔3内分别放置放射性粒子和剂量计后，在所述组织等效板1之间或组织等效板1与白板4之间放置胶片剂量计。测量一定时间后，将胶片剂量计与剂量计取出，并分别读取胶片剂量计与剂量计的读数，通过胶片剂量计与剂量计通孔3内剂量计的组合便能够得到放射性粒子的二维或三维的剂量分布。

具体的，如在剂量计通孔3内放置热释光剂量计，便能够测量不同组合粒子靶区内外不同距离的剂量。热释光剂量计与胶片剂量计共同组合使用便能够得到放射性粒子的二维或三维的剂量分布。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。