專利名稱：用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探測器測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用放射治療設(shè)備的臨床劑量分布的測量方法，特別是對(duì)二維或 三維射束分析系統(tǒng)的主測通道和監(jiān)測通道、，通過軟件進(jìn)行切換的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)放射治療設(shè)備——醫(yī)用電子直線加速器、6°Co治療機(jī)應(yīng)用于臨床腫瘤治療 前，必須對(duì)有用射束的劑量分布進(jìn)行測量和分析，如中心軸的百分深度劑量 (PDD)、射野離軸比(0AR)、最大組織等效比(TMR)等，這些是放射治療計(jì)劃和 實(shí)施的基礎(chǔ)，對(duì)癌癥治療與控制效果具有重要意義。
當(dāng)前使用的放射治療射束分析測量方法，是通過一維、二維或三維射束分析 系統(tǒng)(也稱為一維、二維、三維水箱)的兩個(gè)探測器，連接在兩個(gè)測量通道，一 個(gè)布置在射野內(nèi)不動(dòng)，用于監(jiān)測放療設(shè)備輸出穩(wěn)定性，稱為監(jiān)測通道； 一個(gè)在馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)下，在射野內(nèi)移動(dòng)，測量水中劑量分布的變化，稱為主測通道。主測量通 道和監(jiān)測通道通常都接電離室或者半導(dǎo)體探測器，兩個(gè)通道之間不能相互交換， 即主測量通道不能設(shè)置為監(jiān)測通道，監(jiān)測通道也不能設(shè)置為主測量通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探測器測 量方法，以通過軟件實(shí)現(xiàn)主測量通道和監(jiān)測通道的互換，實(shí)現(xiàn)高能光子束和電子 束劑量分布的測量。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探 測器測量方法，按以下步驟進(jìn)行a)、系統(tǒng)軟件啟動(dòng)后，首先默認(rèn)主測量通道為 電離室，監(jiān)測通道為半導(dǎo)體探測器，也可以通過選擇切換通道，即選擇主測量通 道為半導(dǎo)體探測器，監(jiān)測通道為電離室；b)、測量啟動(dòng)后，通過電纜線獲取來自 雙通道靜電計(jì)的測量數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性；不穩(wěn)定則重新測量，系統(tǒng)處 于一直測量狀態(tài)，直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定或人為結(jié)束，穩(wěn)定則繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程；c)、 判斷監(jiān)測功能是否開啟，若未開啟監(jiān)測功能，數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)文件；若開啟監(jiān) 測功能，則使用監(jiān)測通道的數(shù)據(jù)對(duì)主測量通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以消除加速器束流變化帶來的誤差，并將修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯；d)、自動(dòng)計(jì)算PDD、 0AR相關(guān) 參數(shù)，并以文本或圖文方式顯示劑量分布結(jié)果。 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是
選擇一個(gè)適合高能X射束的百分深度劑量曲線和射野離軸比曲線的探測器 ——電離室或半導(dǎo)體作為主測通道探測器；監(jiān)測通道用半導(dǎo)體探測器，半導(dǎo)體探 測器測量電子線百分深度吸收劑量曲線；通過軟件實(shí)現(xiàn)主測量通道和監(jiān)測通道的 互換，實(shí)現(xiàn)了加速器X射束和電子束劑量分布的測量；本發(fā)明采用劑量分布測 量的雙通道靜電計(jì)，通過軟件任意定義主測量通道和監(jiān)測通道，實(shí)現(xiàn)主測通道和 監(jiān)測通道的切換。
軟件自動(dòng)處理劑量測試通道和劑量監(jiān)測通道的測量數(shù)據(jù)，完成加速器束流不 穩(wěn)定對(duì)測量結(jié)果影響的修正，自動(dòng)計(jì)算PDD、 OAR等相關(guān)臨床參數(shù)，并以圖形 和文本方式給出劑量分布結(jié)果。
通過上面的技術(shù)方案，只使用監(jiān)測通道和主測通道的兩個(gè)探測器，通過軟件 交換，實(shí)現(xiàn)了高能X射線和電子束劑量分布測量。


圖1是實(shí)現(xiàn)主測量通道與監(jiān)測通道互換的程序流程圖； 圖2是使用半導(dǎo)體主測，電離室監(jiān)測，測量的10MeV電子束PDD曲線； 圖3是使用電離室主測，半導(dǎo)體監(jiān)測，測量的6MV光子束PDD曲線； 圖4是本發(fā)明方法測量的射野離軸比曲線； 圖5圖6分別是主測量通道和監(jiān)測通道進(jìn)行變換的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的二維或三維射束分析系統(tǒng)主要由兩個(gè)探測器，一個(gè)連接在主測量通 道，另一個(gè)連接在監(jiān)測通道，并采用雙通道靜電計(jì)測量劑量分布。此外，存貯器、 顯示器分別與CPU連接。同時(shí)，采用NTAD軟件(圖l示出程序流程)實(shí)現(xiàn)主 測量通道與監(jiān)測通道的互換。
NTAD軟件是一款基于WINDOWS平臺(tái)開發(fā)的測量與控制軟件，它與二維、 三維水箱配套使用，采用雙通道靜電計(jì)，通過監(jiān)測消除加速器束流變化對(duì)測量的 影響。圖1示出，軟件啟動(dòng)后，首先默認(rèn)主測量通道為電離室，監(jiān)測為半導(dǎo)體探 測器，也可通過選擇切換通道。測量啟動(dòng)后通過電纜線獲取測量數(shù)據(jù)，此時(shí)由軟件自動(dòng)判斷測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，不穩(wěn)定則重新測量(系統(tǒng)處于一直測量狀態(tài)，直 至數(shù)據(jù)穩(wěn)定或者人為結(jié)束)，穩(wěn)定則繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程；判斷監(jiān)測功能是否 開啟，若未開啟監(jiān)測功能數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)文件；若開啟監(jiān)測功能，則使用監(jiān)測 通道的數(shù)據(jù)對(duì)主測通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正(以消除加速器束流變化帶來的誤差)， 并將修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。自動(dòng)計(jì)算PDD、 OAR等相關(guān)參數(shù)，結(jié)果可實(shí)現(xiàn)文 本或圖文方式顯示并能隨意轉(zhuǎn)換。
圖1示出，用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探測器測量方法，按以下 步驟進(jìn)行a)、系統(tǒng)軟件啟動(dòng)后，首先默認(rèn)主測量通道為電離室，監(jiān)測通道為半 導(dǎo)體探測器，也可以通過選擇切換通道，即選擇主測量通道為半導(dǎo)體探測器，監(jiān) 測通道為電離室；b)、測量啟動(dòng)后，通過電纜線獲取來自雙通道靜電計(jì)的測量數(shù) 據(jù)，自動(dòng)判斷數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性；不穩(wěn)定則重新測量，系統(tǒng)處于一直測量狀態(tài)，直至 數(shù)據(jù)穩(wěn)定或人為結(jié)束，穩(wěn)定則繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程；c)、判斷監(jiān)測功能是否開 啟，若未開啟監(jiān)測功能，數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)文件；若開啟監(jiān)測功能，則使用監(jiān)測 通道的數(shù)據(jù)對(duì)主測量通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以消除加速器束流變化帶來的誤差， 并將修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯；d)、自動(dòng)計(jì)算PDD、 OAR相關(guān)參數(shù)，并以文本或 圖文方式顯示劑量分布結(jié)果。
圖2圖3表示出了應(yīng)用本方法的PDD曲線，圖4表示出了應(yīng)用本方法的OAR 曲線。
圖2中，電子10MeV-PDD Field: 10cm*10cm Deepth: 80mm
EO: 9.74Mev
R跳24.00讓
R90: 32.37謹(jǐn)
R50: 41.79讓
Rp: 50.75腿
Ez: 5.13MeV
X-Pollute: 0.42% 圖3中，光子6MV-PDD Field: 10cm* 10cm Deepth: 300mm
R跳l楊腿
■ : 67.87畫R50: 157.35譲 D20/D10: 0.58 TPR (20/10): 0.68 圖4中，Pt=-28.9， Dose=1.012， SSD: 100cm，射野10cm * 10cm，水深 100mm，光子15MV,方向Y軸。
平坦度曲線
均整區(qū)8.0cm 右半影7.12cm
均整性1.02 右半影7.03cm
對(duì)稱性1.00 重合性0.47mm
圖5中，將電離室3置于水箱2內(nèi)使測量有效中心與射束5中心對(duì)準(zhǔn)，作為 主測通道測量，主要測量PDD曲線和OAR曲線。而半導(dǎo)體探測器4放置在水 箱上面，只要置入野內(nèi)即可，它作為監(jiān)督通道，進(jìn)行測量并歸一。整個(gè)過程由主 機(jī)l控制。
圖5中，手動(dòng)對(duì)半導(dǎo)體探測器和電離室的空間位置進(jìn)行互換后變?yōu)槭疽鈭D6， 即半導(dǎo)體探測器4作為主測道，置于水箱內(nèi)、并使測量有效中心與射束中心對(duì)準(zhǔn)， 此時(shí)軟件自動(dòng)切換測量通道，進(jìn)行PDD和OAR曲線測量，而這時(shí)電離室3則 變?yōu)楸O(jiān)督通道，作監(jiān)督測量并歸一。
權(quán)利要求
1、一種用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探測器測量方法，其特征是按以下步驟進(jìn)行a)、系統(tǒng)軟件啟動(dòng)后，首先默認(rèn)主測量通道為電離室，監(jiān)測通道為半導(dǎo)體探測器，也可以通過選擇切換通道，即選擇主測量通道為半導(dǎo)體探測器，監(jiān)測通道為電離室；b)、測量啟動(dòng)后，通過電纜線獲取來自雙通道靜電計(jì)的測量數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性；不穩(wěn)定則重新測量，系統(tǒng)處于一直測量狀態(tài)，直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定或人為結(jié)束，穩(wěn)定則繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程；c)、判斷監(jiān)測功能是否開啟，若未開啟監(jiān)測功能，數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)文件；若開啟監(jiān)測功能，則使用監(jiān)測通道的數(shù)據(jù)對(duì)主測量通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以消除加速器束流變化帶來的誤差，并將修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯；d)、自動(dòng)計(jì)算PDD、OAR相關(guān)參數(shù)，并以文本或圖文方式顯示劑量分布結(jié)果。
全文摘要
一種用于放射治療設(shè)備臨床劑量分布的交換探測器測量方法，其步驟是，軟件啟動(dòng)后，首先默認(rèn)主測量通道為電離室，監(jiān)測通道為半導(dǎo)體探測器，也可選擇切換通道；測量啟動(dòng)后，獲取測量數(shù)據(jù)并判斷數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定則繼續(xù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理；判斷監(jiān)測功能是否開啟，若未開啟監(jiān)測功能，數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)文件；若開啟監(jiān)測功能，則使用監(jiān)測通道的數(shù)據(jù)對(duì)主測量通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以消除加速器束流變化帶來的誤差，并將修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯；自動(dòng)計(jì)算PDD、OAR相關(guān)參數(shù)，并以文本或圖文方式顯示劑量分布結(jié)果。
文檔編號(hào)A61N5/10GK101290354SQ200810044690
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者張友德 申請(qǐng)人:中國測試技術(shù)研究院電離輻射研究所