[发明专利]基于EPID的在体三维剂量监测及验证方法

说明书

本发明公开的基于EPID的在体三维剂量监测及验证方法，属于放射治疗质量保证技术领域。本发明通过电子射野影像装置采集放疗时每个射野的图像；通过对应散射线与原射线比值提取射野图像中的原射线灰度值，将EPID平面原射线的灰度值转换为EPID平面原射线强度值，进而结合模体CT值反推得到入射模体前的原射线强度值，通过入射模体前原射线强度值与能量沉积核卷积得到模体内的三维剂量值；将计算的三维剂量值与放疗计划系统计算值进行比较，即能够验证放疗计划系统计算和执行的准确性。本发明只需通过相应的散射线与原射线比值即能够去除EPID平面散射线影响，无需使用迭代或者反卷积的方法。本发明能够提高三维剂量监测及验证的效率和精度。

技术领域

本发明属于放射治疗质量保证技术领域，具体涉及一种基于EPID的在体三维逆向剂量监测及验证方法。

背景技术

随着放疗技术的发展，调强放射治疗(Intensity-Modulated RadiationTherapy,IMRT)和容积调强放射治疗(Volume Modulated Arc Therapy,VMAT)技术应运而生，其复杂的治疗计划对精度的要求也更高，因此质量保证尤为重要。电子射野影像装置(Electronic PortalImaging Device,EPID)因采集图像速度快、分辨率高、具有良好的剂量线性响应以及长期的稳定性，目前已经逐渐用于调强放疗中的剂量验证。用EPID进行剂量验证主要分为治疗前的剂量验证和在体剂量验证。治疗前剂量验证是治疗前在有模体或者无模体的情况下，将EPID实际测量结果与放射治疗计划系统(Treatment PlanningSystem,TPS)计算的EPID剂量分布进行比较，或者通过EPID测量的射野剂量分布重建模体内的剂量分布，与TPS计算结果进行比较；在体剂量验证是通过采集实际治疗时EPID的射野图像，结合模体电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)数据重建患者体内的剂量分布，再与TPS计算的患者体内剂量进行比较。

使用EPID进行剂量验证时，必须要考虑的一个问题就是EPID图像的散射影响。由于EPID采集到的图像包括原射线的贡献值和散射线的贡献值，在计算模体内的剂量时，只需提取原射线的贡献值。在现有的使用EPID进行剂量验证的方法中，主要采用迭代或者反卷积的方法去除EPID平面的散射值，使用迭代方法计算时间较长，使用反卷积方法时EPID各点需使用同样的卷积核，降低了计算的精度。

发明内容

本发明公开的基于EPID的在体三维剂量监测及验证方法的目的是：提供一种放射治疗中使用EPID对模体接受剂量进行监测及验证的方法，所述方法在去除EPID图像的散射值时无需通过迭代或者反卷积的方法，只需通过相应的散射线与原射线比值即能够去除EPID平面散射线的影响，散射线与原射线比值数据库通过提前测量医用加速器和EPID数据获得，本发明能够很大程度的减少计算的复杂性，提高三维剂量监测及验证的效率和精度。本发明将计算的三维剂量值与放射治疗计划系统计算值进行比较，即能够验证放射治疗计划系统计算和执行的准确性。

所述模体包括被放射的生物体或仿真模体。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明公开的基于EPID的在体三维剂量监测及验证方法，通过电子射野影像装置(Electronic Portal Imaging Device,EPID)采集放疗时每个射野的图像。通过对应的散射线与原射线比值提取射野图像中的原射线灰度值，将EPID平面原射线的灰度值转换为EPID平面原射线强度值，进而结合模体CT值反推得到入射模体前的原射线强度值，通过入射模体前原射线强度值与能量沉积核卷积即得到模体内的三维剂量值。将计算的三维剂量值与放射治疗计划系统计算值进行比较，即能够验证放射治疗计划系统计算和执行的准确性。

本发明公开的基于EPID的在体三维剂量监测及验证方法，包括如下步骤：

步骤一：通过采集不同射野大小、不同模体厚度的EPID射野图像，建立EPID散射线与原射线比值数据库。