[发明专利]一种束流剂量分布测量检测的方法

说明书

本发明公开了一种束流剂量分布测量检测的方法，包括以下步骤：S1：计算机检测一束流信号，并判断束流状态，如果处于开启状态，则进入步骤2，如果处于关闭状态，则进入步骤3；S2：探测器模块进行第二γ光子探测，并将探测到的第二γ光子信号传输至计算机；S3：探测器模块进行正电子模式探测，并将探测到的正电子模式信号传输至计算机；S4：计算机对探测得到的第二γ光子信号和正电子模式信号进行信号处理，并得到束流剂量的空间分布。本发明的束流剂量分布测量检测的方法，其能检测束流经过模拟人体后的束流剂量的分布，从而进一步检测出束流发射端的发射剂量，从而判断探测得到的剂量分布的准确性。

技术领域

本发明属于剂量验证设备技术领域，尤其涉及一种束流剂量分布测量检测的方法。

背景技术

术前剂量验证的原理是使用体模代替病人，在质子/重离子终端上采用设计好的治疗计划进行照射，实际测量质子束/重离子束的剂量在体模内的空间分布，并和期望的空间分布比对，验证是否存在偏差，以确保加速器工作在正常状态。

质子/重离子治癌的术中及术后剂量验证的基本技术路线是正电子断层成像(PET)。这一技术路线的原理如下：质子/重离子在入射人体后沉积剂量的地方，会与人体内的原子核反应，生成正电子衰变核素(如¹⁵O，¹¹C，¹³N等)。这些核素衰变出的正电子在人体内浓度的分布代表了质子/重离子在人体内的剂量分布。正电子断层成像仪(PositronEmission Tomography,PET)是一种通过符合测量正电子湮灭光子从而对正电子成像的仪器，在临床上已有几十年的应用历史，可以用来测量正电子在人体内的浓度分布。这种剂量验证又分为两种，一种是线下测量，另一种是在线测量。线下测量是病人接受质子/重离子照射后，马上到PET上进行测量。这种测量属于术后验证，所用的PET机器就是做临床诊断用的PET机器。这种测量有三个主要的缺点：一是病人由于身体的移动，软的组织器官相比于治疗时已经会发生位移和形变，因此PET图像需要和治疗终端的CT图像进行复杂的配准处理，增加了测量结果处理的难度，同时降低了测量准确度。二是由于从治疗完毕到进行PET扫描需要一定的时间(约20分钟左右)，这时15O(半衰期2分钟)基本全部衰变，13N(半衰期10分钟)绝大部分衰变，所以只能测量到部分11C(半衰期20分钟)的信息，损失了宝贵的信息。三是临床PET所使用的重建算法都是针对注射正电子药物的情况(正电子活度在mCi量级)设计的，不能很好的适用于质子/重离子治疗后的低正电子活度的情况，成像的误差较大，降低了测量的准确度。这三个缺点限制了线下术后测量在质子重离子治癌剂量验证方面的应用。

在线测量是指研发专门的PET机器，安装在质子/重离子治疗终端上，在照射的同时进行测量。这种测量属于术中验证，可以避免前述线下术后测量的三个缺点。目前这种技术尚处于研究阶段，只有美国、日本、德国等国外少数研究机构进行了初步的测试，还面临很多技术问题，尚未进入临床应用。这种技术即使成熟后，成本也将非常昂贵。

目前术中验证所用的剂量测量仪器主要是在线PET，安装在质子/重离子治疗终端上，在照射的同时进行测量，需要建造大型环状探测器，体积庞大，价格昂贵，尚未得到广泛的临床应用。并且并非实时在线测量，做不到真正的同步，需要在治疗结束后进行PET扫描，耗费时间长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种束流剂量分布测量检测的方法，其能解决测量和检测束流剂量分布的技术问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种束流剂量分布测量检测的方法，包括以下步骤：

S1：计算机检测一束流信号，并判断束流状态，如果处于开启状态，则进入步骤2，如果处于关闭状态，则进入步骤3；

S2：探测器模块进行第二γ光子探测，并将探测到的第二γ光子信号传输至计算机；