[發(fā)明專利]放射射束對準(zhǔn)和放射射束測量的系統(tǒng)、方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710067313.2
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN107041997B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·蒂梅;M·萊曼
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)國際股份公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

提供了放射射束對準(zhǔn)和放射射束測量的系統(tǒng)、方法和裝置。用于使用電子射野影像裝置(EPID)作為絕對放射射束測量裝置并且作為放射射束對準(zhǔn)裝置，而無需實現(xiàn)精細(xì)和復(fù)雜的校準(zhǔn)過程的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及放射治療，并且更具體地，涉及用于使用電子射野影像裝置(EPID)作為放射射束測量裝置和作為放射射束對準(zhǔn)裝置，而無需精細(xì)的校準(zhǔn)過程的實現(xiàn)方式的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在放射外科或放射治療(統(tǒng)稱為放射治療)中，非常強(qiáng)烈的且精確地準(zhǔn)直的放射劑量被傳遞到患者體內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域(腫瘤組織的體積)，以便治療或破壞腫瘤或其它病灶，像是例如血塊、囊腫、動脈瘤或炎癥塊。放射治療的目的是準(zhǔn)確地向腫瘤/病灶傳遞處方的放射劑量并且避開周圍的健康組織。因此，患者相對于治療射束的定位的幾何精度，以及傳遞到患者的劑量的位置和量是重要的。存在可影響幾何和劑量傳遞準(zhǔn)確性的多個因素，例如相對于治療射束的不正確的患者對準(zhǔn)、光場相對于放射場的未對準(zhǔn)、皮膚標(biāo)記的移動、患者移動等。

因為放射劑量的量和劑量放置需要被充分控制以用于精確的患者治療，所以放射治療機(jī)本身需要在開始(在生產(chǎn)地板上)被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，并且然后通過例如在初始安裝期間或在客戶日常使用機(jī)器期間，周期性檢查被連續(xù)監(jiān)測，以確保系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)暮皖A(yù)期的參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)下操作。

以前引入電子射野影像裝置(EPID)以驗證患者位置。因此，它們的主要用途是通過射野影像進(jìn)行患者定位。然而，由于它們的在線效率和數(shù)據(jù)密度，射野影像器/MV EPID也作為質(zhì)量保證(QA)裝置而受到關(guān)注。最近，EPID被用于各種應(yīng)用，包括患者劑量測定和質(zhì)量保證(QA)，以驗證治療射束。因此，EPID具有在特定于機(jī)器和特定于患者的質(zhì)量保證(QA)以及調(diào)試和校準(zhǔn)過程中作為成像裝置的應(yīng)用。

對于基于EPID的QA的高數(shù)據(jù)密度和高分辨率的潛在益處，還存在與EPID質(zhì)量保證(QA)相關(guān)聯(lián)的固有問題。例如，EPID是相對測量裝置，對由于放射射束和每個像素特性(靈敏度、增益)引起的響應(yīng)變化進(jìn)行卷積。因此，原始EPID圖像不能用于評估放射射束特性。為了區(qū)分由于放射射束和每個像素特性的貢獻(xiàn)，需要復(fù)雜的校準(zhǔn)程序。此外，像素特性可能隨時間變化，需要頻繁的重新校準(zhǔn)。

當(dāng)前存在的EPID校準(zhǔn)過程試圖將絕對外部測量裝置(例如水體模)的測量與EPID圖像相關(guān)聯(lián)，從而隔離射束和像素的貢獻(xiàn)。然而，EPID不是劑量計，因為導(dǎo)致EPID圖像的光子的相互作用不同于導(dǎo)致放射劑量的在水或組織中的相互作用。因此，原始EPID圖像不是劑量圖像，并且EPID響應(yīng)偏離基于水基劑量測量所預(yù)期的。因此，直接相關(guān)是不可能的。

因此，使用EPID的便易性使得它們對于質(zhì)量保證(QA)應(yīng)用有吸引力，但是必須針對電子的非線性表現(xiàn)和不均勻的像素靈敏度來校正圖像。此外，為了使用EPID來測量相對于準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)軸的能量變化、射束對準(zhǔn)和射束傾斜，需要實現(xiàn)精細(xì)的校準(zhǔn)過程以校準(zhǔn)EPID對測量是值的響應(yīng)。

因此，存在對于獨立于外部劑量計并且獨立于仿真的當(dāng)前應(yīng)用的大量校準(zhǔn)過程的替代方法的需要，以及對EPID能夠用作對于射束特性以及射束對準(zhǔn)，而無需實現(xiàn)精細(xì)的校準(zhǔn)過程的測量裝置的方法、系統(tǒng)和裝置的需要。

此外，由于許多現(xiàn)代的放射治療裝置——例如醫(yī)療LINACS——配備有電子射野影像裝置(EPID)，因此需要能夠使用EPID作為射束對準(zhǔn)測量裝置，而沒有現(xiàn)場的大量的校準(zhǔn)協(xié)議，以便能夠執(zhí)行放射治療系統(tǒng)和裝置的自動校準(zhǔn)、調(diào)節(jié)和驗證。由于當(dāng)前可用的放射治療機(jī)調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)和驗證協(xié)議是慢的、不準(zhǔn)確的、需要外部硬件和/或依賴于主觀的人類決定，因此如貫穿說明書所公開的，采用EPID而沒有復(fù)雜的校準(zhǔn)過程，降低了總成本、處理和分析時間，并且移除了對操作員的依賴性。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是提供一種用于使用電子射野影像裝置(EPID)作為放射射束特性測量裝置以及射束對準(zhǔn)測量裝置，而無需大量的EPID校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法。