[發明專利]一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統及方法

有效

• 申請號: 202011277951.5
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112379401B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 趙祖龍;徐治國;毛瑞士;胡正國;魏堃;李生鵬;劉新國;戴中穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;G01T1/29;A61N5/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統，其特征在于，包括：

待檢測重離子治療裝置、一套劑量及位置監測裝置、治療床、巡檢分條電離室和上位機；

所述待檢測重離子治療裝置的治療頭設置在所述治療床上方，用于固定終端探測器設備，其內設置加速器虛擬源點位置，所述加速器虛擬源點位置發射的束流照射到所述治療床上的等中心點位置；

所述劑量及位置監測裝置包括兩固定式分條電離室以及三個劑量電離室，分別固定安裝在待檢測重離子治療裝置的治療頭支架上，兩所述固定式分條電離室和三個所述劑量電離室用于對等中心點處的束流位置和劑量信息進行測量，并發送到所述上位機；

所述巡檢分條電離室放置在治療床表面，用于對等中心點處的束流位置剖面信息進行測量，并發送到所述上位機；

所述上位機用于根據接收到的各種測量信息，實現對等中心點處的束流位置信息以及照射劑量信息的實時評估；

該系統還包括兩數字化X射線成像設備，兩所述數字化X射線成像設備正交設置在所述治療床上，且兩所述數字化X射線成像設備出射的射線交點位于等中心點，用于對等中心點處患者腫瘤的位置變化信息進行測量，并發送到所述上位機；所述上位機用于對接收到的位置變化信息與預設閾值信息進行比較，當超出預設閾值時進行報警。

2.如權利要求1所述的一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統，其特征在于，兩個所述固定式分條電離室以及三個所述劑量電離室并排設置在所述治療頭的支架上，且兩所述固定式分條電離室分別設置于三個所述劑量電離室的上下兩側。

3.如權利要求1所述的一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統，其特征在于，兩所述固定式分條電離室結構相同，均包括第一電極部分、第一室體、前端電子學和第一數據采集設備，所述第一電極部分設置在第一室體內，用于對束流劑量和位置信息進行測量；所述前端電子學用于對分條電極信號的前端讀出，將分條電極上輸出的電荷信號轉換為差分電壓信號輸出；第一數據采集設備用于對所述前端電子學輸出的束流劑量和位置信息進行采集處理后發送到上位機；

所述第一電極部分包括第一高壓極、分條電極和第一絕緣墊板；

所述第一高壓極為有效面積為252×252mm²、厚度為2μm的雙面鍍鋁聚酰亞胺膜和帶有導電極的TU-752板材框架組成的鍍鋁膜框；

所述分條電極為有效面積為250×250mm²、厚度為0.075mm的TU-752板材上印制200條寬度為0.85-1.05mm、厚度為18um的銅箔信號條組成，其中銅箔信號條的間距為0.2-0.4mm；

所述第一絕緣墊板為有效面積為252×252mm²、厚度為2mm、電阻阻值大于10¹⁶Ω的TU-752板材框架。

4.如權利要求1所述的一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統，其特征在于，三個所述劑量電離室結構相同，均包括第二電極部分、第二室體和第二數據采集設備；所述第二電極部分設置在所述第二室體內，用于對束流劑量和位置信息進行測量；所述第二數據采集設備用于對所述第二電極部分采集的束流劑量和位置信息進行采集處理后發送到所述上位機；

所述第二電極部分包括第二高壓極、第二信號極和第二絕緣墊板；

所述第二高壓極為有效面積為252×252mm²、厚度為2μm的雙面鍍鋁聚酰亞胺膜和帶有導電極的TU-752板材框架組成的鍍鋁膜框；

所述第二信號極為有效面積為252×252mm²、厚度為2μm的雙面鍍鋁聚酰亞胺膜和帶有導電極的TU-752板材框架組成的鍍鋁膜框；

所述第二絕緣墊板為有效面積為252×252mm²、厚度為2mm、電阻阻值大于10¹⁶Ω的TU-752板材框架。

5.如權利要求1所述的一種用于重離子治療裝置的實時劑量評估系統，其特征在于，兩套所述數字化X射線成像設備結構相同，均包括球管和平板探測器；兩所述球管分別安裝在所述治療床斜下方的地板上，兩所述平板探測器分別安裝在正對兩所述球管出射口的治療床斜上方，且兩所述數字化X射線成像設備出射的X射線的交叉點位于等中心點處。