[發(fā)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(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201780049147.1 | 申請日： | 2017-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN109562277B | 公開（公告）日： | 2022-04-12 |
| 發(fā)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 |
| 地址： | 西班牙*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 放射 治療 劑量 校準 建和 驗證 自動化 方法 實施 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明涉及一種方法，用于在單一環(huán)境下自動化和集成加速器光束的分析，以及放射治療的驗證和遠程控制，該方法基于位于人體模型(平面的、圓柱的或擬人的)上的探測裝置的使用，探測裝置由分割成條或像素的多個半導體探測器組成，優(yōu)選地由硅制成并位于艙內(nèi)。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種放射治療劑量校準、重建和驗證的自動化方法。本發(fā)明對系統(tǒng)或它的實施的安裝的影響相同。本發(fā)明屬于醫(yī)學物理和生物醫(yī)學的技術領域。
技術背景
為了保證放射治療的質(zhì)量，來自不同機構的多個建議顯示了如何對放射治療中使用的加速器進行質(zhì)量控制：“國際電工委員會”(IEC 977)、“醫(yī)學物理與工程研究所”(IPEM81)、“美國醫(yī)學物理學家協(xié)會”(AAPMTG40)。
這些建議表明需要測量的參數(shù)以及修訂這些參數(shù)的規(guī)律性。傳統(tǒng)上，這些修訂是在水模型中使用劑量計進行的：劑量計移動到水模型的三個不同方向，以便根據(jù)不同機構的建議和協(xié)議，在不同的水深中采用劑量的準確測量。此外，Iba劑量學還生產(chǎn)了如多管的幾種商業(yè)化系統(tǒng)，它允許在不使用水模型的情況下，通過電離室的劑量測量來確定加速器光束的特性。
還有一些新的進展，如2015年10月的醫(yī)學物理學中埃克豪斯T、阿爾哈拉克H、里特T所寫的文章“自動化線性加速器質(zhì)量保證”所述。此文還使用系統(tǒng)日志文件和電子接口成像設備或EPID對性能進行了評估。
另一方面，已經(jīng)開發(fā)出多種系統(tǒng)和方法來驗證在給患者用藥之前的治療。在放射治療(如VMAT)中越來越復雜的這些技術，也需要以高精度和一致性來驗證它們的確保質(zhì)量的程序。為了確定外部光束放射治療中的吸收劑量，國際原子能機構(IAEA)和國際輻射單位和測量委員會(ICRU)編制了若干報告和實施規(guī)程。其中，我們發(fā)現(xiàn)ICRU第24號報告(“放射治療程序中X或伽馬射線照射患者吸收劑量的測定”)，其中提到需要提供5％標準精度的吸收劑量。這是一個廣為討論的限值；事實上，自1976年以來，在低分級剖面的相對劑量測量中，有人建議限值為2％。對于劑量測量中的空間分辨率，沒有同樣的一致標準，在高劑量梯度的區(qū)域，2mm是最精確的標準。根據(jù)這些建議，有幾個商業(yè)化的系統(tǒng)以及不同研究機構進行的新發(fā)展，其在對患者進行治療前對治療進行驗證。目前存在的放射治療驗證方法和系統(tǒng)可分為：探測器、EPID、基于線性加速器日志的軟件系統(tǒng)和基于射線照相或輻射變色膠片的傳統(tǒng)系統(tǒng)。
在商業(yè)化的系統(tǒng)中，我們發(fā)現(xiàn)了基于電離室和硅二極管的二維探測系統(tǒng)。太陽原子核制造的圖譜檢查系統(tǒng)和圖譜檢查2系統(tǒng)是基于n型二極管，而IBA劑量測定組和Octavius 729(PTW Freiburg GMBBH)創(chuàng)建的I'MRT矩陣則基于電離室。除了探測器技術外，這些系統(tǒng)在排列和它們之間的距離上有所不同。這些系統(tǒng)的空間分辨率取決于探測元件之間的距離。它們允許通過插值算法獲得劑量圖譜。基于二維陣列的商業(yè)化系統(tǒng)不僅可以對每個領域進行檢查，還可以進行實時治療驗證。
電子接口成像設備是與加速器有關的另一種商業(yè)選擇，其允許我們測量它的出口流量以及多焦準直器的位置。許多系統(tǒng)是基于幾種技術開發(fā)的。空間分辨率優(yōu)于二維陣列探測器，但儀器校準更為復雜。參考文獻，如2015年5月8日的應用臨床醫(yī)學物理學雜志中迪福DL、瓦茲奎克諾LA、瑪沃芮迪斯P、帕帕尼古拉烏N所寫的文章“使用EPID或MLC日志文件的、基于解剖的、患者特定的VMAT QA”，開始討論系統(tǒng)和方法的使用，該系統(tǒng)和方法允許基于使用EPID和加速器的日志文件驗證復雜的治療。
如果與傳統(tǒng)的基于射線照相或輻射變色膠片探測的方法相比，所有這些系統(tǒng)都具有提供實時劑量的優(yōu)勢。但是，它們涉及厘米的空間分辨率更差。因為通道數(shù)量大它們需要一個復雜的電子系統(tǒng)，而且它們不能有效地獲得滿足ICRU要求的軸向劑量圖譜。
為了解決二維商用系統(tǒng)存在的問題，基于分段半導體探測器的其他系統(tǒng)也開始開發(fā)：這種類型的探測器廣泛應用于醫(yī)學成像(如PET)和高能物理中。
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