[发明专利]验证放射治疗剂量的方法、装置和放射治疗设备

说明书

本发明提供了一种验证放射治疗剂量的装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行该指令以实现如下方法：获取电子射野影像装置所检测的测量图像，该测量图像表征放射治疗射束在该电子射野影像装置上的剂量分布；使用剂量算法计算射束在该电子射野影像装置的能注量分布图；根据该能注量分布图和该电子射野影像装置的能量响应曲线计算预测图像，该预测图像表征虚拟射束在该电子射野影像装置上的剂量分布；以及比较该预测图像和所述测量图像。本发明可以快速准确的对放疗计划所产生的剂量分布进行预测，从而高效的验证放疗计划的合理性。

技术领域

本发明主要涉及放射治疗设备，尤其涉及一种放射治疗设备中验证放射治疗剂量的方法和装置。

背景技术

为了实现精准放射治疗，提高肿瘤治疗效率，基于图像引导的放射治疗技术(Image-guided radiation therapy，IGRT)被广泛应用于临床，其中电子射野影像装置(Electronic Portal Imaging Device，EPID)是IGRT最常用的图像引导设备，其可以在治疗前或治疗过程中精确定位肿瘤的位置，帮助医生判断患者摆位是否准确、判断肿瘤位置或形状是否发生变化等，以减少正常组织接受照射的可能，降低副作用，提高治疗效率。

在放射治疗(后文简称放疗)中，为了确保一个放疗计划准确地照射到病人身上，使用治疗计划系统(Treatment Plan System,TPS)计算出来的剂量分布必须得到实验数据的确认。传统上，使用胶片、剂量分布图检测仪等工具在治疗前进行剂量验证(QA)工作，但是这一种非常消耗医院物理师、技师时间和精力的工作。相比之下，由于EPID图像具有快速获得、高分辨率、电子模式存储等优点，使用EPID进行剂量验证可以大大提高工作效率。因此许多机构开始使用EPID用于剂量验证的研究。

发明内容

本发明提供一种验证放射治疗剂量的方法、装置和放射治疗设备，可以使用EPID进行剂量验证。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种验证放射治疗剂量的装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如下方法：获取电子射野影像装置所检测的测量图像，所述测量图像表征放射治疗射束在所述电子射野影像装置上的剂量分布；使用剂量算法计算射束在所述电子射野影像装置的能注量分布图；根据所述能注量分布图和所述电子射野影像装置的能量响应曲线计算预测图像，所述预测图像表征虚拟射束在所述电子射野影像装置上的剂量分布；以及比较所述预测图像和所述测量图像。

在本发明的一实施例中，获取电子射野影像装置所检测的测量图像之后还包括，根据预先获得的偏移量将所述测量图像的中心移动到所述电子射野影像装置的中心。

在本发明的一实施例中，获取电子射野影像装置所检测的测量图像之后还包括，将所述测量图像除以探测器增益矩阵，所述探测器增益矩阵是泛源测量图像与射束轮廓值的比值，所述泛源测量图像是所述电子射野影像装置所检测的泛源射野的测量图像，所述射束轮廓值是以所述泛源测量图像的中心为圆心的各圆环内的像素值的平均值。

在本发明的一实施例中，获取电子射野影像装置所检测的测量图像之后还包括使用曲线校正矩阵来校正所述测量图像，所述曲线校正矩阵是泛源计算图像与泛源测量图像的比值，所述泛源测量图像是所述电子射野影像装置所检测的泛源射野的测量图像，所述泛源计算图像是虚拟泛源射野的计算图像。

在本发明的一实施例中，使用剂量算法计算射束在所述电子射野影像装置的能注量分布图的步骤包括，使用输出因子校正因子对计算的输出因子进行校正，所述输出因子校正因子包括不同方形射野下测量的输出因子与计算的输出因子的比值。

在本发明的一实施例中，计算所述预测图像后，还包括使用绝对剂量校正因子校正所述预测图像。

在本发明的一实施例中，所述剂量算法是蒙特卡洛剂量计算方法，其中使用虚源模型对源粒子进行抽样，得到所述能注量分布图。