[发明专利]质子CT系统的快速精准成像组件及方法

说明书

技术领域

本发明属于临床医疗器械的技术领域，具体涉及一种快速精准的质子CT系统成像组件及方法。

背景技术

质子治疗是全世界医学界一致公认的肿瘤治疗方法。在诸多放疗类型中，x射线、电子的物理剂量分布和生物效应都在不同程度上使正常细胞受损，剂量的有效利用率也比较低。种子和负π粒子的生物效应很好，但是物理剂量分布较差会给正常组织带来很大的损害，所以都不是理想的治疗射线。质子在人体中的能量衰减开始比较慢，然后急剧上升，形成一个峰值之后又急剧下降直至为零(即为布拉格峰)，质子治疗中将布拉格峰的峰值部位对准病灶处会大幅提高剂量的有效利用率，减小对正常细胞的损伤。

质子CT可以简化质子治疗计划的制定，提高质子治疗的准确性。但是质子CT因其复杂性，待解决的问题很多。比如质子束在不同介质中的多次库伦散射会造成角度分散，会导致成像模糊而不精准，为了克服上述问题，现提供一种方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种质子CT系统的快速精准成像组件及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

质子CT系统的快速精准成像组件，包括磁透镜组、闪烁体、CCD照相机和数据处理计算机；质子束通过被采集物之后照射在磁透镜组上，然后照射在闪烁体上使其发光，CCD照相机对发光的闪烁体进行拍照记录，最后通过数据处理计算机进行光强和照射范围的转换。

所述磁透镜组为Zumbro透镜；所述闪烁体为塑料闪烁体。

所述磁透镜组为Zumbro透镜，用以消除多次库伦散射效应带来的图像模糊，从而获得精准的成像。

质子CT系统的快速精准成像方法，该方法包括下述步骤：

将质子束穿过被采集物后先通过磁透镜组；

然后质子束射在闪烁体上使其发光；

通过CCD照相机对闪烁体拍照记录；

通过数据处理计算机进行光强和照射范围的转换，计算将闪烁体上光的强度转换成照射范围，最后使用滤波反投影法将图像数据重建。

该方法还可以将光的强度转化成水当量长度或CT亨氏单位。

本发明的有益效果：本发明可以在短时间内获得质子能量数据分布，而且添加Zumbro磁透镜组去消除质子束在被采集物上的库伦散射现象，最终获得精准的成像，而且采用的塑料闪烁体易于加工成各种形状，对质子束的吸收效果较好。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明质子CT系统的快速精准成像组件示意图；

图2是本发明质子CT系统的快速精准成像方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

质子CT系统的快速精准成像组件，如图1所示，包括磁透镜组2、闪烁体3、CCD照相机4和数据处理计算机；

质子束1通过被采集物之后照射在磁透镜组2上，然后照射在闪烁体3上使其发光，CCD照相机4对发光的闪烁体3进行拍照记录，最后通过数据处理计算机进行光强和照射范围的转换。

其中，磁透镜组2为Zumbro透镜，闪烁体3为塑料闪烁体；

磁透镜组为Zumbro透镜，用以消除多次库伦散射效应带来的图像模糊，从而获得精准的成像。

闪烁体选用塑料闪烁体，易于加工成各种形状，具有性能稳定、耐辐射、闪烁衰减时间短与价格低廉等优点。

质子CT系统的快速精准成像方法，如图2所示，该方法包括下述步骤：

将质子束穿过被采集物后先通过磁透镜组；

然后质子束射在闪烁体上使其发光，闪烁体厚度是根据质子束的能量设定的，要求能完全阻止质子束；

通过CCD照相机对闪烁体拍照记录；

通过数据处理计算机进行光强和照射范围的转换，通过计算将闪烁体上光的强度转换成照射范围，最后使用滤波反投影法将图像数据重建。

本发明根据需要还可以将光的强度转化成水当量长度甚至CT亨氏单位。这项技术可以在短时间内获得质子能量数据分布，而且添加磁透镜组去消除质子束在被采集物上的库伦散射现象，最终获得精准的成像。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。