[發明專利]放射治療劑量校準、重建和驗證的自動化方法及實施系統

有效

• 申請號: 201780049147.1
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109562277B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 瑪麗亞德爾卡門·奧維耶羅馬約雷
• 申請（專利權）人: 瑪麗亞德爾卡門·奧維耶羅馬約雷
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61B6/00
• 代理公司: 北京市中聞律師事務所 11388
• 代理人: 馮夢洪

1.放射治療劑量校準、重建和驗證的自動化方法，其目的是加速器光束的表征和放射治療的驗證；系統(2)包括：集成光束加速器(21)、探測器子系統(11)、平面人體模型(12)、圓柱形人體模型(14)、可讀介質(13)、角度傳感器子系統(15)、控制系統(32)，加速器(21)以不同所需條件輻照放置在與輻射束垂直的平面人體模型上的探測器子系統(11)，放置在圓柱形人體模型(14)內的探測器子系統的軸向平面中的自動劑量校準，探測器子系統輸出數據給可讀介質(13)，該可讀介質放置在艙(31)上，在艙外有一些介質，用于控制可讀介質和圓柱形人體模型子系統的旋轉，具有角度傳感器子系統(15)和通信系統，該角度傳感器子系統不僅可以協調圓柱形人體模型相對于加速器頭部的角度位置，而且還可以協調運動速度，通信系統在加速器(21)和可讀介質(13)之間，位于艙外靠近控制系統(32)；所述控制系統執行所述方法，在該方法中限定了以下階段：

a.在使用加速器(21)輻照放置在平面人體模型上的探測器子系統(11)之后，控制、監控和自動化讀取可讀介質(13)；

b.通過將獲得的值與用作標準參考的探測介質的值進行比較來校準探測器子系統的讀數，包括校正在探測器子系統中的暗電流效應；

c.自動獲取放置在平面人體模型(12)內的探測器子系統劑量測定響應：它允許獲得表征加速器光束的參數，作為非限制性示例：深度輸出曲線(111)、劑量輪廓(112)，以及不同場尺寸和能量的輸出因子(113)；

d.自動校準放置在圓柱形人體模型(14)內的軸向平面上的探測器子系統，包括校正暗電流；

e.基于探測器子系統在軸向平面上進行的測量，對探測器子系統(11)上應用的放射治療的三維重建(114)；

f.通過與使用計劃系統獲得的劑量圖相比較，來驗證并自動可視化根據探測器子系統(11)的測量值重建的劑量圖，所述比較的參數包括計算伽馬指數(115)和DVH柱狀圖(116)，所述DVH柱狀圖(116)將每個器官接收的劑量與容積聯系起來；

g.通過放射治療用的加速器的輸出日志中的響應來自動驗證步驟f中的重建的劑量圖。

2.根據權利要求1所述的放射治療劑量校準、重建和驗證的自動化方法，其特征在于：通過在加速器輸出處直接測量并對加速器輸出日志中包含的信息進行分析和處理，對加速器提供的劑量分布進行評估。

3.根據權利要求1所述的方法的實施系統，其特征在于：以下功能元件參與：

探測器子系統(11)，該探測器子系統由放置在艙(31)上的一組半導體段帶探測器組成；

探測器輸出的可讀介質(13)，該可讀介質放置在艙(31)上；

用于控制可讀介質(13)的介質，位于艙外靠近系統的控制系統(32)；

通信系統，其在位于艙(31)中的可讀介質(13)和可讀介質的控制系統(32)之間；

平面人體模型(12)，其允許包含探測器子系統(11)；

圓柱形人體模型(14)，其允許包含探測器子系統(11)；

角度傳感器子系統(15)，其允許協調圓柱形人體模型相對于加速器頭部的角度位置；

通信系統，其在加速器和可讀介質之間。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：半導體段帶探測器是硅探測器。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：探測器子系統(11)的可讀介質(13)基于數字化儀，其采樣頻率和位數之間的關系允許獲得大于2％的測量和大于百分之一的劑量分辨率。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：探測器子系統(11)提供小于2mm的空間分辨率。

7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：控制可讀介質的控制系統(32)包括模塊，執行所捕獲的數據的可視化，并基于利用探測器子系統(11)從輻射光束的同一輸出平面上獲得的測量值，執行應用集成加速器輻射光束表征和三維放射治療驗證的方法。