[发明专利]非对称双模式电离系统和方法

说明书

本公开的实施例涉及非对称双模式电离系统和方法。非对称双模式电离室测量系统可以包括第一高压板、第二高压板和读出板。第一高压板可以被设置为距读出板第一活动体积。第二高压板可以被设置为距读出板第二活动体积。高压电势可以在第一模式期间被耦合到第一高压板，并且在第二模式期间被耦合到第二高压板。可以在读出板处测量由在第一模式期间穿过第一活动体积和在第二模式期间穿过第二活动体积的辐射流产生的离子对，以确定电离辐射的辐射速率。非对称双模式电离室测量系统可以有利地测量具有显着不同范围的辐射速率通量的不同辐射流。

背景技术

放疗(RT，radiation therapy)利用电离辐射来控制或杀死肿瘤，或防止肿瘤在其他医疗程序后复发。在癌性肿瘤中，电离辐射可以破坏癌性组织的DNA，引起细胞死亡。常见类型的放疗包括放射治疗(radiotherapy)和放射外科。放射治疗通常以相对较小的剂量递送，每周五天，持续四到六周。放射外科通常在一到五次治疗中以相对较大的剂量递送。治疗的次数和频率通常称为分割方案。常规的放疗模态通常递送0.6-180厘戈瑞/秒(cGy/sec)的剂量速率。一种新兴的放射治疗模态，称为闪光，通常在一次治疗中以40-120Gy/sec的高剂量速率历时几秒或更短的时间递送。

现在参考图1，示出了示例性放疗系统。放疗系统100可以包括粒子源和加速器或能量源110(以下称为粒子或能量源)、射束传输系统120、射束施加器130、电离室测量系统140和患者定位系统150。放疗系统100通常还包括许多其他部件，例如真空部件、电源部件、冷却部件、机械支撑部件、机架部件等，这些部件对于理解本技术的相应方面不是必要的，并且因此本文不再赘述。

在一种实施方式中，粒子或能量源110可以包括质子、电子或其他粒子源和粒子加速器以加速质子、电子或其他粒子流。在另一实施方式中，粒子或能量源110可以包括光子、x射线、伽马射线或其他能量源以产生光子、x射线、伽马射线或其他能量流。粒子或能量流可以从粒子或能量源110输出到射束传输系统120上。在一种实施方式中，射束传输系统120可以包括各种弯曲磁体、聚焦磁体等，以沿着射束传输系统120引导粒子。在一种实施方式中，射束施加器130可以被配置为扫描目标区域内的粒子流以将特定量的剂量递送到目标内的特定区域。在另一实施方式中，射束施加器130可以是多叶准直器，被配置为扫描目标区域内的能量流。在其他实施方式中，射束施加器130可以是用于将粒子或能量流引导到目标区域的任何其他设备。电离室测量系统140可以被配置为测量在粒子流被引导到患者的目标区域之前粒子流的辐射速率、通量、射束注量等。患者定位系统150可以包括在一个或多个方向上移动以定位患者的桌、椅等。

在一种实施方式中，电离室测量系统140根据在粒子流穿过室时由入射辐射产生的离子对(例如，电子和带正电原子)的数量来测量电荷。在常规技术中，电离室可以包括两个电极、在两个电极之间施加高压电势的高压源以及测量在粒子流的电离辐射穿过室中的气体时由离子对产生的电流的电路。常规技术的电离室被校准以基于针对具有给定范围的速率、通量、注量等的粒子流的测量电流来指示辐射速率、通量、射束注量等。然而，放疗系统100现在被设计成针对具有显着不同范围的辐射速率、通量、射束注量等的不同治疗模态递送粒子或能量流。举例来说，放疗系统100可以用于第一治疗模态，例如常规放射治疗，递送0.6-180cGy/sec的剂量速率。放疗系统100还可以用于第二治疗模态，例如闪光放射治疗，递送40-120Gy/sec的剂量速率。然而，实现两种非常不同的治疗模态目前需要交换电离室测量系统140。在交换之后，需要长校准过程。因此，在两种不同的治疗模态(例如常规放射治疗与闪光放射治疗)之间切换，需要使治疗室停止运行几个小时。因此，当在不同治疗模态之间切换时，需要提高放疗系统100的可用性。

发明内容

可以通过参考以下描述和附图来最好地理解本技术，所述描述和附图用于图示针对非对称双模式电离系统的本技术的实施例。