[發明專利]用于重離子治療裝置的束暈探測器聯鎖應用系統及方法

有效

• 申請號: 202110359895.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113101544B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 趙祖龍;徐治國;毛瑞士;胡正國;馮永春;李生鵬;康新才;尹炎;魏堃
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所;惠州離子科學研究中心
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: 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

本發明涉及一種用于重離子治療裝置的束暈探測器聯鎖應用系統及方法，其包括：若干束暈探測終端，分別設置在各束流高能線末端，均包括束暈探測器模塊、運動控制裝置模塊、束暈信號轉換模塊和下位機數據采集模塊；束暈探測器模塊用于對束流高能線末端射出的束流的各方向進行監測；運動控制裝置模塊用于控制束暈探測器模塊的位置移動；束暈信號轉換模塊用于對束暈探測器模塊的監測信號進行轉換；下位機數據采集模塊用于進行聯鎖報警判斷，將聯鎖報警信號輸出到終端治療控制聯鎖系統，同時將所有數據存儲到數據庫；束暈數據采集控制系統用于每個束流終端的束暈探測器信號采集、運動控制及數據變量發布。本發明可以廣泛應用于重離子治療領域。

技術領域

本發明涉及放射治療技術領域，尤其是涉及一種用于重離子治療裝置的束暈探測器聯鎖應用系統及方法。

背景技術

束暈探測器在國內外加速器裝置上都有安裝使用，其功能主要是測量束流的束暈狀態，并且將部分束暈消除或刮削掉，從而改善束流的質量。因此，目前束暈探測器在功能上是一個束流準直器。

在重離子治療裝置上,束暈探測器的應用也是作為一個束流準直器，其主要用于對終端束流質量進行控制。束流安全聯鎖系統在重離子治療裝置中起著保護患者在治療時不會受到不正確的照射和劑量的危害等作用。束暈探測器聯鎖應用系統就是利用束暈探測器的工作原理，通過監測被刮削掉的束暈強度計數來判斷束流的狀態從而進行束流聯鎖。束暈聯鎖系統可以作為是束流安全聯鎖系統的一個輔助手段。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種用于重離子治療裝置的束暈探測器聯鎖應用系統及方法，在重離子治療裝置中利用高能束線上的束暈探測器進行束流安全聯鎖，其主要原理是通過四個方向上的束暈探測器在刮削束暈的狀態下持續監測被刮削部分的束流強度變化來判斷束流的穩定性，從而進行束流的安全聯鎖。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明的第一個方面，是提供一種用于重離子治療裝置的束暈探測器聯鎖應用系統，其包括：若干束暈探測終端、束暈數據采集控制系統和數據庫；各所述束暈探測終端分別設置在待探測重離子治療裝置的各束流高能線末端，且每一所述束暈探測終端均包括束暈探測器模塊、運動控制裝置模塊、束暈信號轉換模塊和下位機數據采集模塊；所述束暈探測器模塊用于對各束流高能線末端上、下、左、右方向上的束流信號進行監測；所述運動控制裝置模塊用于控制相應束暈探測器模塊的位置移動；所述束暈信號轉換模塊用于將束暈探測器模塊上的監測信號轉化成下位機數據采集模塊可識別的TTL信號；所述下位機數據采集模塊用于根據接收到的TTL信號以及預設閾值進行聯鎖報警判斷，將聯鎖報警信號輸出到終端治療控制聯鎖系統，同時通過以太網將所有數據存儲到數據庫，便于終端束診聯鎖系統和束暈數據采集控制系統讀取；所述束暈數據采集控制系統用于控制各束暈探測終端的信號采集、運動控制及數據變量發布。

進一步地，所述束暈探測器模塊包括靶室、上束暈探測器、下束暈探測器、左束暈探測器和右束暈探測器以及劑量電離室；所述靶室設置在待探測重離子治療裝置的其中一個束流高能線末端；所述上束暈探測器、下束暈探測器、左束暈探測器和右束暈探測器分別設置在所述靶室的上、下、左、右方向，每一個所述束暈探測器內均設置有移動式分條電離室，分別用于對所述靶室內上下左右方向上的束暈信號進行監測；所述劑量電離室設置在所述靶室的前側，并位于束流行進方向上，用于對束流的劑量信息進行監測；各所述移動式分條電離室和劑量電離室所監測的數據均發送到所述束暈信號轉換模塊進行轉換。

進一步地，所述運動控制裝置模塊包括四個運動控制裝置，分別為上運動控制裝置、下運動控制裝置、左運動控制裝置和右運動控制裝置，所述上運動控制裝置、下運動控制裝置、左運動控制裝置和右運動控制裝置分別與所述束暈探測器模塊中的上束暈探測器、下束暈探測器、左束暈探測器和右束暈探測器對應連接，用于在所述束暈數據采集控制系統的控制信號下對各所述束暈探測器的位移進行控制。