[发明专利]一种平板能量探测装置、探测方法及加速器治疗装置

说明书

本发明公开了提供了一种平板能量探测装置、探测方法及加速器治疗装置，包括一种基于X射线成像平板探测器(平板成像模块)的快速剂量验证方法，物理师无需额外放置电离室和验证模体，无需射野角度归零，可按实际放疗计划模拟真实照射，实现精确剂量验证。

技术领域

本发明涉及加速器治疗装置，具体涉及一种平板能量探测装置、探测方法及加速器治疗装置。

背景技术

随着肿瘤放射学与材料科学的发展，作为治疗癌症的一种重要手段，放疗逐步迈入精确定位、精确计划、精确治疗的“三精”时代。现有技术中，精确放疗技术从原来的三维适形放射治疗(CRT)发展到现在的容积调强放射治疗(VMAT)，放疗计划越来越复杂，对医用加速器输出精确性要求也越来越高。放射治疗中，医用加速器输出剂量的漂移、MLC走位不精确都有可能造成肿瘤患者靶区剂量不足或危机器官过剂量，严重影响肿瘤治愈率，这使得放疗计划的验证变得愈发重要。

传统的计划验证方式是在肿瘤病人放射治疗前将病人计划加载到固体水模中通过二维电离室测量模体内部某一平面的二维剂量，然后与计划系统计算得到的该平面的二维剂量进行对比以验证放疗治疗执行是否正确。该方法有两个缺点：

(1)需要物理师首先要架设验证模体和二维电离室，费时费力，增加物理师的工作负担，影响工作效率。

(2)治疗计划各射野角度需归零验证，无法确认按实际治疗计划角度照射时，放疗计划执行的精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种简单便捷、可靠的平板能量探测装置、探测方法及加速器治疗装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种平板能量探测装置，应用于加速器治疗设备上，包括：

平板成像模块；

剂量探测装置，所述剂量探测装置包括至少一个剂量探测单元，剂量探测装置设置于平板成像模块的下方。

针对现有放射治疗剂量验证方法费时、费力，无法验证实际照射角度下放疗计划执行精度的问题，提供了一种基于X射线成像平板探测器(平板成像模块)的快速剂量验证方法，物理师无需额外放置电离室和验证模体，无需射野角度归零，可按实际放疗计划模拟真实照射，实现精确剂量验证。

进一步的，所述剂量探测单元为电离室。

进一步的，所述剂量探测单元沿十字形排布、矩阵排布、螺旋形、或米字形排布。

进一步的，所述平板成像模块用于采集二维射线射野影像，射野影像经过灰度-通量转换模型转换为机头二维通量分布，并使用基于GPU的蒙特卡洛剂量算法gDPM，计算出3D剂量分布；同时剂量探测装置对射线剂量进行标定，获得绝对剂量；将二者结合得到3D绝对剂量分布。

本发明还一种平板能量探测方法，用于放射治疗剂量验证，步骤如下：

(1)设置如上述任一所述的平板能量探测装置和用于数据处理的运算平台；其中平板能量探测装置可随放射源同步旋转；

(2)放射治疗前按放疗计划参数要求进行照射，平板能量探测装置中的平板成像模块同步采集X射线信号，形成二维X射线射野影像；

(3)同时，剂量探测装置采集绝对剂量；

(4)通过灰度-通量转换模型将二维X射线射野影像转换为从射线源出来的束流的二维通量；

(5)将步骤(4)转换计算得到的二维通量输入到基于GPU的蒙特卡洛剂量计算引擎gDPM中进行计算出3D剂量；

(6)使用(5)中的3D剂量分布结果和(3)中测量的绝对剂量，计算3D绝对剂量分布。