[发明专利]放射治疗剂量分布测量

说明书

本发明涉及放射治疗剂量分布测量。一种用于在放射治疗设备中测量剂量分布的方法，放射治疗设备包括用于生成治疗性辐射射束的设备和成像设备，一个或两个设备被安装到可旋转台架，方法包括：在箱内放置检测器保持器，其包括不透射线标记和视觉参考点，二者彼此分离且成固定的空间关系，并且箱在使用中包含具有最高的表面液位的液体；将箱定位在孔内使得检测器保持器在等中心附近；使台架旋转并使用成像设备监视检测器保持器的位置以确定标记相对于等中心的位置；垂直移位检测器保持器使得参考点定位在具有液体的期望表面液位的点液位处；及向箱添加液体或从箱移除液体，直到液体的表面与参考点处于同一液位。还描述了检测器保持器和箱的特征。

技术领域

本发明涉及用于在放射治疗设备中，特别地但非排他地，在磁共振（MR）引导的直线加速器设备中，测量放射治疗剂量分布的技术。

背景技术

放射治疗设备是众所周知的，其中辐射源发射辐射射束，其被引导朝向患者以便破坏或以其他方式损害患者体内的癌细胞。通常对射束进行准直以便将其空间范围限制到患者体内的期望区域（通常是包含癌细胞的肿瘤或肿瘤的子部分）并避免照射附近的健康和/或敏感组织。辐射源能够为用于高能（MV）X射线辐射的直线加速器（linac），或同位素源诸如Co-60。辐射源通常安装在可旋转台架上，因此其能够围绕患者旋转以便从许多不同方向照射期望区域，由此减少施加到期望区域之外的健康组织的剂量。准直仪能够移动以在辐射源旋转时改变射束的形状，以便为具有更具挑战性的形状和/或位于敏感区域附近的肿瘤建立复杂剂量分布。电子射野成像装置（EPID）可在与辐射源相对的侧上安装到台架，以便一旦射束已经通过穿过患者发生衰减就接收该射束；此装置产生影像，该影像能够用于正确地对准或校准系统，以及用于评定患者的位置和放射疗法治疗的布置。

将实时影像引导并入到放射治疗中能够改进肿瘤靶向准确性，从而使得能够更好地避开重要结构并减少副作用。如果采用非电离成像技术（诸如，MRI（磁共振成像）），则此类引导尤其有益。当前正在努力将直线加速器与MR扫描仪集成在一起；将高质量MRI与直线加速器集成在一起（从而产生“MR Linac”或MRL）允许在线追踪组织，并且在治疗期间能够以亚毫米的精度将治疗性辐射射束引导到它们的目标（所述目标可能正在移动和变形，诸如当患者呼吸时）。

随着在施加治疗性辐射时对精度的要求变成能够在治疗性辐射射束穿过患者身体时对其特性进行模拟和表征并确定患者体内的辐射剂量分布的要求，在辐射射束穿过身体组织时考虑其衰减。这无法在活着的患者身上执行，因为它将冒着施加过多剂量的辐射的风险，并且它将难以在实体组织中实施，因此其通常是通过将防水检测器浸入充满蒸馏水的箱中来实施的。检测器在三个维度中移动，这三个维度在达到几十厘米的深度处覆盖整个辐射场宽度和长度。选择水不仅是因为其物理密度最接近人体组织，而且还因为其是一致地均匀的并且相对便宜。检测器被安装到三维移动机构，所述三维移动机构使检测器在箱中的水里在三个正交方向上移动到辐射射束下面的不同位置，以便测量那些位置处的剂量分布。

当在直线加速器设备上实施该过程时，将水箱放置在可调整平台上，并且使用室内激光（在专门用于对准和校准目的的放射治疗设备位于其中的室内提供的激光）和光场（其穿过准直仪孔口发出光芒以模仿辐射场）将箱对准到辐射射束。将箱装水到由光学距离指示器（ODI）指示的液位，所述ODI示出对象在辐射源下面有多远。最后，通过移动机构（其安装到箱外部）将检测器对准到在水表面处的辐射场的中心。为测量剂量分布，将辐射射束向下引导到箱中并且将箱填充到各种深度，以便进行等同于辐射穿过各种量/深度的人体组织的测量。针对每个填充液位，将检测器移动到许多不同位置以便建立辐射射束如何在箱中的水里分配剂量的分布，其然后能够被外推以便给出患者体内的剂量分布。为了测量箱的填充深度，一张纸或其他反射材料被放置在水表面上。这张纸或其他反射材料反射从ODI和光场照到其上的光，从而允许测量水表面的位置。