[发明专利]辐射剂量计

说明书

一种用于测量在辐射疗法期间应用的辐射的剂量的辐射剂量计，包括：衬底；磷包含层，包括所述衬底的侧上的粘合剂和可刺激磷，所述磷包含层中粘合剂与磷的重量比是10或更高；着色剂；以及可选地，与所述磷包含层接触的层，所述着色剂提供在所述衬底的包含所述磷包含层的侧上应用的层的总光吸收度，其在所述可刺激磷的刺激波长处为至少0.04。

技术领域

本发明涉及用于在辐射疗法期间准确地测量从辐射源应用的辐射的量和空间分布的辐射剂量计。辐射剂量计在预测将由患者在辐射疗法期间接收的剂量及其在患者中的位置方面是有用的。这些疗法基于x射线、γ射线、电子束和粒子束的使用，粒子束使用诸如质子、碳离子等等之类的强子。

背景技术

辐射疗法的领域在过去数年内已经快速演进。然而最初，患者被暴露于要治疗的身体部分上的单个辐射场，后来从各种方向演进到多个场，现在非常精密的辐射生成机器是可用的，在改变束的形状（使用多叶准直器以将束的形状与肿瘤的对应形状相匹配）以及甚至改变束的强度的同时使用绕患者旋转的直线加速器。这导致潜在地非常高的治疗质量，其中可以最大化去往要治疗的器官的剂量，而可以最小化去往需要备用的相邻器官（“OAR”，处于风险中的器官）的剂量。

然而，对于负责最大化治疗质量和成果的辐射治疗师或医学物理学家而言，不可能直观地预测或验证有效患者剂量。必须进行所有3个维度中剂量的预测，并且该预测被实现在被称为“治疗计划系统”（TPS）的系统中。

这些系统中的大多数在近似的基础上计算剂量。随着所施用的剂型（dosepattern）的空间调制增加（其中不再满足这些TPS中的大多数中的一些基本假设（诸如，局部电子均衡）），在所预测的剂型与被施用到患者的实际剂量之间可能存在差异。而且，若干其他更琐碎的操作者和机器误差是可能的，且过去在治疗患者时已经伴随戏剧性后果而发生。因此，存在执行剂量施用的预先检验（至少针对复杂辐照模式）的升高的需求。

这是在通过对患者进行模仿的介质（常被称为“幻影”）（诸如，包含水的立方体或圆柱体或者“固态水”的块，其是主要基于塑料的材料）中的需要对患者进行治疗的位置处和周围放置的剂量计的辐照来对患者进行辐照之前进行的。该固态水比实际水更容易处置，但以对辐射的非常类似的响应进行处置。根据该方式，可能通过在每一个测量点中将实际测量的剂量与TPS进行比较来验证TPS结果是否确实将要被交付给患者。

如果偏差是临床相关的，那么这将使治疗计划和/或机器设置的适配变得正当，直到期望的实际剂型被交付。当前，使用多种技术，然而每一种都有显著缺陷。本发明的目的是克服这些缺陷中的大多数。

辐射剂量计具有重要的要求：

A. 剂量准确度。理想地期望的绝对准确度小于百分之1绝对误差vs.真实剂量。为了进一步随时间维持该准确度，优选的是具有将需要仅长间隔处的校准和/或将非常快速且容易校准的剂量计。达到准确度的非常重要的条件是身体等效性（body equivalence）。这是对于剂量计而言第一且最重要的需要。响应应当具有与身体组织相同的能量依赖性。在该上下文中，重要的是要注意，某种剂量计技术的身体等效性主要是对于低能量散射辐射而言的挑战。在高辐射光子能量（> 0.1 – 1 MeV）处，物质与辐射的相互作用主要通过康普顿（Compton）散射机制而发生，并且从低到高Z的所有原子在第一近似中具有类似响应。

由于辐射疗法中使用的束能量典型地处于兆伏范围内（6 MeV直线加速器束以约1.4 MeV的平均能量进入身体；钴束将具有1.173-1.333 MeV的类似能量）内，因此剂量计材料的Z值对于该辐射而言不会那么重要。

然而，在具有处于（1-1000）keV范围内的显著更低能量的辐照期间，存在在身体内生成的大量辅助散射辐射。在这些低辐射光子能量处，物质与辐射的相互作用通过光电效应针对实质部分而发生。然而，该效应对于高Z材料而言多得多地存在，且与Z³乘以材料密度非常粗略地成比例。