[發明專利]一種離子束射程快速質控驗證的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110243230.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113031048B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 車宇航;戴中穎;康宇杰;劉新國;李強
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 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

1.一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，包括：第一楔形板、第二楔形板和連接桿；

所述第一楔形板和第二楔形板結構相同，均采用傾斜階梯式結構，所述傾斜階梯式結構包括由上向下依次設置的多層傾斜式階梯；所述第一楔形板的各層傾斜式階梯與所述第二楔形板的各層傾斜式階梯均相對設置，形成對稱雙楔形裝置；

所述第一楔形板和第二楔形板的最下層傾斜式階梯底部均設置有厚度相同的基底，且所述基底中部設置有供所述連接桿穿過的孔洞，所述第一楔形板和第二楔形板通過所述連接桿固定后，放置在待檢測探測器上；

還包括支撐板和支撐架，所述支撐板和支撐架可拆卸地設置于第一楔形板、第二楔形板與待檢測探測器之間，用于在進行主動式掃描測量時，覆蓋主動掃描治療所需的能量區間；其中，所述支撐板和支撐架均采用與第一楔形板和第二楔形板相同材質制作，且所述支撐板和支撐架分別為大小一致的實心結構和空心結構，所述支撐板和支撐架相對處分別設置有凸起和凹槽，便于兩者插接固定。

2.如權利要求1所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，所述第一楔形板和第二楔形板中，最上層傾斜式階梯的高度大于或等于下部各層傾斜式階梯的高度，且下部各層所述傾斜式階梯的高度相同。

3.如權利要求2所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，所述最上層傾斜式階梯與下部各層所述傾斜式階梯的傾斜角度范圍在14°-68°之間。

4.如權利要求2所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，所述第一楔形板和第二楔形板采用PMMA材質或AL材質制作；且采用PMMA材質的第一楔形板和第二楔形板的最上層傾斜式階梯的高度為采用AL材質制作的第一楔形板和第二楔形板的最上層傾斜式階梯高度的1.6倍。

5.如權利要求4所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，當采用PMMA材質制作所述第一楔形板和第二楔形板時，所述最上層傾斜式階梯的高度為22cm；當采用AL材質制作所述第一楔形板和第二楔形板時，所述最上層傾斜式階梯的高度為14cm。

6.如權利要求1所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，所述基底厚度為5mm。

7.如權利要求1所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置，其特征在于，所述支撐板和支撐架的厚度為0.5-5cm。

8.一種采用如權利要求1～7任一項所述離子束射程快速質控驗證的裝置的驗證方法，其特征在于包括以下步驟：

1）確定傾斜階梯式對稱楔形裝置的材質及相關參數；

2）根據被動式掃描測量或主動式掃描測量方式，將傾斜階梯式對稱雙楔形裝置放置于探測器的對應位置，使得其能覆蓋放射醫療所需能量區間；

3）根據探測裝置統計的橫向劑量分布狀況，對離子束射程進行快速質控驗證。

9.如權利要求8所述的一種離子束射程快速質控驗證的裝置的驗證方法，其特征在于：所述步驟3）中，根據探測裝置統計的橫向劑量分布狀況，對離子束射程進行快速質控驗證的方法為：

在被動式掃描時，通過統計橫向劑量雙峰值間距來反向刻度不同能量碳離子束的射程；

在主動式掃描中，根據不同能量的碳離子束在穿越楔形裝置后橫向劑量分布狀況進行判斷，當在中心位置左右兩側不對稱產生一大一小兩個峰值時，一側的大的峰值用來標定具體深度，另一側小的峰值用來反向驗證。