[发明专利]质子或重离子放射治疗剂量实时监测方法及系统

权利要求书

1.一种质子或重离子放射治疗剂量实时监测方法，包括：高能质子或重离子束流根据放射治疗计划设定的靶区放射治疗，在设定的束流周期的出束时间内，所述质子或重离子束流在束流路径上产生正电子核素，所述正电子核素衰变产生正电子，正电子湮灭产生湮灭光子；其特征在于，还包括：

对湮灭光子进行准直处理；

获取准直处理后光子的位置信息和能量信息；

当获取到预设数量的光子位置信息和能量信息后，根据预设数量的光子位置信息和能量信息计算得到质子或重离子放射治疗的剂量沉积空间分布和布拉格峰位置；

判断质子或重离子束剂量分布和布拉格峰位置是否与放疗计划预设的位置一致；

其中，所述束流周期包括：出束时间和束流间歇时间；

所述对湮灭光子进行准直处理，包括：

在束流间歇期间，将所述湮灭光子通过准直器以实现对湮灭光子进行准直处理；

所述根据预设数量的光子位置信息和能量信息计算得到质子或重离子放射治疗的剂量沉积空间分布，包括：

根据光子的位置信息和能量信息确定出湮灭光子的出射位置；

根据束流的入射位置和方向计算出质子或重离子束流的直线运动轨迹；

通过质子或重离子束流的直线运动轨迹和光子的位置信息得到湮灭光子空间分布；

通过湮灭光子空间分布与质子或重离子剂量沉积空间分布的相关性，得到质子或重离子放射治疗的剂量沉积空间分布；

所述判断质子或重离子束剂量分布和布拉格峰位置是否与放疗计划预设的位置一致，包括：

将测量得到的质子或重离子束剂量以及布拉格峰位置与放疗计划预计的位置进行对比，如果质子或重离子束剂量分布区域以及布拉格峰位置与放疗计划预计的位置的差值在预设误差范围内，则判断出质子或重离子束剂量分布和布拉格峰位置与放疗计划预设的位置一致；否则，判断出质子或重离子束剂量分布和布拉格峰位置与放疗计划预设的位置不一致。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述获取准直处理后光子的位置信息和能量信息是由探测器完成的；

所述光子的位置信息为湮灭光子在所述探测器上的坐标位置，根据所述坐标位置能够确定出湮灭光子的出射位置，从而得到束流的径迹；

所述探测器测量准直处理后光子的能量信息，具体包括：

预先设置一个能量区间；

所述探测器只获取位于该能量区间内的光子。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述湮灭光子空间分布与质子或重离子剂量沉积空间分布的相关性是通过：数据拟合或机器学习的方法构建的。

4.根据权利要求1至3任一项所述的监测方法，其特征在于，还包括：

当质子或重离子束剂量分布和布拉格峰位置均与放疗计划预计的位置一致时，不调整所述质子或重离子束出束参数；

否则，调整所述质子或重离子束的出束参数，以使调整后的质子或重离子束剂量分布与放疗计划预计的位置一致。