[發明專利]一種后裝質量控制裝置及其基于蒙特卡洛模擬的驗證方法

在審

• 申請號: 201810462617.3
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108732608A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 黎杰;王先良;王培;康盛偉;祁國海;李林濤
• 申請（專利權）人: 四川省腫瘤醫院
• 主分類號: G01T1/185
• 分類號: G01T1/185;G01B11/00;G06F17/50
• 代理公司: 成都環泰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;黃青

1.一種后裝質量控制裝置，包括測試框架，其特征在于，在測試框架內設有橫向放置的呈“目”字形的平面安裝架，該平面安裝架包括頂部帶標尺的第一橫向滑竿、底部帶標尺的第二橫向滑竿、兩側帶標尺的第一支撐桿和第二支撐桿、中部的用于安裝施源器的第一安裝桿和用于安裝電離室的第二安裝桿，且第一安裝桿和第二安裝桿均設置在第一橫向滑竿和第二橫向滑竿的同一側，所述第一安裝桿和所述第二安裝桿的兩端均安裝有可使第一安裝桿和第二安裝桿沿第一橫向滑竿和第二橫向滑竿長度方向滑動的滑動機構，所述第一支撐桿上設有激光發射器，該激光發射器的發射端朝向第二支撐桿，所述施源器和所述電離室位于朝向第一橫向滑竿和第二橫向滑竿的同一側。

2.根據權利要求1所述的后裝質量控制裝置，其特征在于，所述施源器通過第一滑動件安裝在所述第一安裝桿上，所述第一滑動件包括第一滑動部和用于卡接施源器的第一卡接部，所述第一滑動部與所述第一卡接部固定連接，且第一卡接部的卡接接口與所述施源器的結構相匹配。

3.根據權利要求2所述的后裝質量控制裝置，其特征在于，所述電離室通過第二滑動件安裝在所述第二安裝桿上，所述第二滑動件包括第二滑動部和用于卡接電離室的第二卡接部，所述第二滑動部與所述第二卡接部固定連接，且第二卡接部的卡接接口與所述電離室的結構相匹配。

4.根據權利要求3所述的后裝質量控制裝置，其特征在于，所述激光發射器通過第三滑動件安裝在所述第一支撐桿上。

5.根據權利要求4所述的后裝質量控制裝置，其特征在于，該驗證裝置還包括控制器，所述控制器的第一信號輸出端連接所述第一安裝桿兩端的滑動機構的信號輸入端，所述控制器的第二信號輸出端連接所述第二安裝桿兩端的滑動機構的信號輸入端，所述控制器的第三信號輸出端連接所述激光發射器的信號輸入端，所述控制器的第四信號輸出端連接所述第一滑動件的信號輸入端，所述控制器的第五信號輸出端連接所述第二滑動件的信號輸入端，所述控制器的第六信號輸出端連接所述第三滑動件的信號輸入端。

6.根據權利要求3所述的后裝質量控制裝置，其特征在于，所述第二滑動件為指型電離室滑動件或半導體電離室滑動件。

7.一種后裝質量控制裝置基于蒙特卡洛模擬的驗證方法，其特征在于，包括放射源活度驗證方法和放射源到位精度驗證方法：

放射源活度驗證方法包括以下步驟：

(1)用蒙特卡洛軟件建模，模體的大小與后裝治療機房大小相同，且該模體中的介質為空氣；

(2)模擬單位活度的放射源與電離室相距不同距離d處的數據R_d；

(3)通過公式“I＝I₀e^-λt”計算放射源活度的理論值I，其中I₀為出廠時的放射源活度，λ為放射源的衰變常數，t為測量時間和出廠時間的差；

(4)根據步驟(3)的理論值I和步驟(2)中的蒙特卡洛軟件模擬的數據R_d，通過公式“C_d＝IR_d”計算放射源與電離室相距不同距離d處的理論測量值C_d；

(5)采用該后裝質量控制裝置進行實際測量，重復測量N次，得到測量結果實際測量值M_d取這N次測量的平均值；

(6)通過公式計算步驟(5)中的實際測量值M_d和步驟(4)中的理論測量值C_d的之間的差異D_ev；D_ev大于國家標準，則在臨床使用之前要查明放射源活度偏差較大的原因；D_ev小于國家標準，則在臨床中可用；

放射源到位精度驗證方法包括以下步驟：

(1)用蒙特卡洛軟件建模，模體的大小與后裝治療機房大小相同，且該模體中的介質為空氣；

(2)取放射源中心距半導體電離室靈敏體積中心距離的某固定值d，上下移動放射源在模體中的位置進行測量，得到單位活度放射源的有上下移動的n組蒙特卡洛軟件模擬數據R_Δs以及一組沒有上下移動的數據(Δs＝0)；

(3)通過公式“I＝I₀e^-λt”計算放射源活度的理論值I，其中I₀為出廠時的放射源活度，λ為放射源的衰變常數，t為測量時間和出廠時間的差；

(4)根據步驟(3)理論值I和步驟(2)中蒙特卡洛軟件模擬的(n+1)組數據，通過公式“C_Δs＝IR_Δs”計算放射源活度為I時的理論測量值C_Δs；

(5)采用該后裝質量控制裝置進行實際測量，重復測量N次，得到測量結果實際測量值M_d取這N次測量的平均值；

(6)測量結果M_d與步驟(4)中的理論測量值C_Δs進行對比，對比出(n+1)組理論測量值C_Δs中與M_d最接近的數據，得到放射源到位精度偏差，放射源到位偏差Δs大于國家標準(目前為0.1cm)，則需調整放射源到位，放射源到位偏差Δs小于國家標準，則在臨床中可用。