[發明專利]一種高分辨率自動束流探測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710860663.4
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107589440B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 舒航;張娟;殷重先;谷鳴;沈立人;劉鳴;苗春暉;趙斌清
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種高分辨率自動束流探測裝置和方法，其中該裝置包括殼體，該殼體的兩側側壁上分別設有相對的閃爍體熒光屏和束流阻止器；所述殼體內設有反射鏡以及用于探測由所述閃爍體熒光屏發出并經所述反射鏡反射的光線的CCD相機，所述束流阻止器中插入有指型電離室，且該指型電離室與一靜電計相連。本發明通過一次束流照射即可自動獲得用于臨床治療前的束流在等中心處的分布和劑量，高效地保證了臨床治療前日常QA數據的獲取，同時還減少了殘余束流對治療室內環境的污染，從而起到輻射防護的作用。本發明可填補自動QA設備在小尺寸照射野上進行高分辨率成像和對束流及劑量驗證防護四維一體的探測手段和方法。

技術領域

本發明涉及束流探測領域，更具體地涉及一種高分辨率自動束流探測裝置及方法。

背景技術

眾所周知，質子用于治療眼部以及頭部的腫瘤時具有特殊的優越性。由于其獨特的布拉格峰型劑量分布，最終在射程末端形成一個陡峭的高劑量(能量損失)峰，使腫瘤邊緣正常的組織只受到很小劑量的照射，因此大量用于眼部腫瘤以及頭部腫瘤的治療。通常在治療前需要對治療束線的參數進行采集并進行日常QA(質量保證)驗證和分析。

通常，對于治療眼睛或頭部腫瘤的質子/重離子束線，會使用膠片的方式測量等中心處束流的分布和劑量。然而，此種方法只能用于定性的分析而不能用于定量的分析；而且由于膠片對粒子(質子/重離子)射線的響應在不同能量下并非線性的關系，因此實際膠片響應曲線不能準確的反應劑量的曲線；另外，膠片的使用需要顯影的過程，需要掃描劑量到相關軟件進行分析，還需要手動標記膠片的使用日期以及使用的方向等，即需要一系列人工干預并手動記錄的過程，從而在日后進行日常QA數據分析的時候，還需要對存放的大量的膠片進行統計分析。因此，若能實現自動化數據的獲取，將大大提高工作效率以及避免由于人工參與因素而導致的信息記錄有誤等問題，從而使得日常自動化QA成為可能。此外，束流通過膠片或其它成像材料時，對束流本身并無阻擋作用，無法減少殘余束流對治療室內的環境污染。

目前，市場上還尚未有一種方法可以通過一次束流照射即可自動獲得用于臨床治療前的束流在等中心處的分布和劑量，以高效地保證臨床治療前日常QA數據的獲取，同時還能減少殘余束流對治療室內環境的污染，從而起到輻射防護的作用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種高分辨率自動束流探測裝置及方法，以成像的方式實現對束流的分布和劑量的精確自動探測。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種高分辨率自動束流探測裝置，包括殼體，該殼體的兩側側壁上分別設有相對的閃爍體熒光屏和束流阻止器；所述殼體內設有反射鏡以及用于探測由所述閃爍體熒光屏發出并經所述反射鏡反射的光線的CCD相機，所述束流阻止器中插入有指型電離室，且該指型電離室與一靜電計相連。

進一步地，所述閃爍體熒光屏與所述反射鏡呈45度角。

進一步地，所述閃爍體熒光屏與所述CCD相機平行設置。

進一步地，所述反射鏡的基底為K9光學玻璃，其表面鍍鋁或鍍銀。

進一步地，所述束流阻止器是由PMMA材料制成的具有一定厚度的平板。

進一步地，所述閃爍體熒光屏是由Ce：YAG材料制成的熒光屏。

進一步地，該裝置還包括一安裝在所述殼體上的懸掛支架。

進一步地，所述懸掛支架安裝在所述束流阻止器的一側。

本發明另一方面提供一種高分辨率自動束流探測方法，包括以下步驟：

S1，提供前述的高分辨率自動束流探測裝置；

S2，將束流垂直照射至所述閃爍體熒光屏，以使所述閃爍體熒光屏吸收的粒子能量轉換為可見光；