[發明專利]用于強子治療設備的質量保證的模體和方法

有效

• 申請號: 202010520535.7
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN112076397B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 西蒙·馬賽利斯;塞維琳·羅索姆;蓋洛·德羅伊斯薩特;約亨·克里默
• 申請（專利權）人: 離子束應用股份有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武娟;楊明釗

本發明提供了一種用于在調強粒子治療模式中使用的強子治療設備的質量保證的模體和方法。該模體包括：包括底板的框架結構、一個或多個能量楔形件、以及2D檢測器，能量楔形件第一面相對于所述底板傾斜并且能量楔形件第二面垂直于所述底板，所述一個或多個能量楔形件安裝在所述底板上；所述一個或多個楔形件和2D檢測器相對于所述框架結構處于已知的固定位置。所述模體還包括擴展布拉格峰楔形件，所述SOBP楔形件具有相對于所述底板傾斜的SOBP楔形件第一面和垂直于所述底板的SOBP楔形件第二面，所述SOBP楔形件由相對密度高于1.3、優選地1.5、更優選地1.7的材料支撐。本發明還提供一種用于確定計劃的SOBP與實際SOBP的相符性的方法。

技術領域

本發明涉及強子治療領域。更具體地，本發明涉及用于在調強粒子治療(IMPT)模式(也被稱為筆形束掃描(PBS)技術)中使用的強子治療設備的質量保證的模體和方法。

背景技術

強子治療包括通過用高能強子束進行輻照來治療腫瘤。優選的強子通常是質子和碳離子。在當前的質子束設施中，筆形束掃描技術(PBS)涉及對目標中單獨的點進行輻照，每個點具有預定義的位置和深度，并為每個點規定預定義的劑量。在該設施的每個治療室中，需要每天對所遞送射束的各種特性進行驗證例程。這些特征是：

-射束范圍：給定射束能量下，在給定目標(通常是水模體或多層電離室)中布拉格峰的位置(深度)；

-點位置、點大小和點對稱性，其由合適的2D檢測器(例如，電離室陣列或配備CCD相機的閃爍屏)測量；

-沉積劑量，其由絕對電離室測量，用于檢查輻照裝置的輸出因子；

-質子束相對于X射線成像系統的位置；

-當使用擴展布拉格峰(SOBP)時，計劃的SOBP與實際的SOBP的相符性。

通常，這些特性中的每一個都是通過單獨的測量裝置在許多不同的射束能級下進行測量的。完整的驗證涉及許多手動操作，包括進入治療室以調整模體或測量裝置。因此，完成驗證例程所需的時間大約為30至60分鐘。就每天可進行的治療次數而言，如此長的驗證時間降低了治療設施的效率。在質子束設施中用于質量保證(QA)的典型時間如下：每天QA：30分鐘，即，每年總計16天；每月QA：每月3小時，即，每年總計4.5天；每年QA 16個小時，即，每年2天。因此，減少執行每天QA所需的時間很重要。

從文獻WO 2016/170115已知一種用于粒子治療設備的質量保證的模體和方法。該模體包括：框架結構；一個或多個楔形件；第一材料塊和第二材料塊，每個材料塊具有第一塊面和與第一塊面平行的第二塊面；布置在所述第一塊面處的絕對劑量計；位于所述塊中的多個高密度材料珠；以及2D檢測器。這些部件相對于框架結構布置在已知的固定位置。中心珠相對于框架結構保持在中心已知的固定位置。這些部件布置在框架結構中，使得射束將穿過中心珠而穿過模體，而不會穿過除了所述中心珠之外的任何材料。IBA Dosimetry提供的產品“Sphinx PT”是根據此文獻制造的。該模體的楔形件由相對密度為1,045的等效于水的材料(即，RW3)制成。該模體優選地與具有閃爍屏和CCD相機的2D檢測器一起使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于在調強粒子治療(IMPT)模式中使用的強子治療設備的質量保證的模體和方法，使得能夠對粒子治療設備進行快速而可靠的驗證。更準確地，需要一種模體，該模體允許執行對計劃的SOBP與實際SOBP的相符性的驗證，同時將執行驗證所需的時間和精力最小化。

本發明由獨立權利要求限定。從屬權利要求限定了有利的實施例。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于可在調強粒子治療(IMPT)模式中使用的強子治療設備的質量保證的模體，所述強子治療設備被配置用于產生具有介于低能量極限與高能量極限之間的能量的強子束。該模體可以包括：