[发明专利]一种束流射程质量保证快速探测装置及其使用方法

说明书

本发明涉及束流射程质量保证快速探测装置及方法，包括：探测器，所述探测器用于对不同能量的粒子束流进行射程测量；数据采集电子学，所述数据采集电子学包括壳体以及安装在所述壳体内的多通道微电流数字化读出电子学和辅助功能电子学，所述多通道微电流数字化读出电子学用于对所述探测器检测的信号进行放大和采集，所述辅助功能电子学用于对所述探测器提供工作电压、电压反馈以及进行温湿度监测；上位机，所述上位机与所述数据采集电子学之间信号连接，用于对所述信号进行处理和显示。所述束流射程质量保证快速探测装置及方法实现了覆盖质子和重离子治疗装置上现有全部治疗能量的束流射程验证，极大缩短每日QA的时间。

技术领域

本发明涉及一种粒子治疗装置领域，尤其涉及一种束流射程质量保证快速探测装置及其使用方法。

背景技术

一般质子和碳离子治疗装置的质量保证是为了确保接收治疗的患者得到最佳的治愈率和最低的治疗副作用。质量保证通常简称为QA。治疗装置的全部QA项目都是安排在患者治疗过程中的某个特定点或在定期时间内重复地进行，按时间安排的QA过程与治疗装置的剂量、机械、安全性能等指标的验证有关。治疗装置的QA项目有每日、每周、每月和每年的要求。每日QA项目中有对粒子束剂量输出一致性和能量射程的质量验证指标。

在质子和碳离子治疗装置中传统的束流射程QA监测设备是水箱电离室，在水箱中通过步进电机改变标准电离室在水中的深度，后续软件系统得到该位置的电离室剂量值和深度值，进而依次得到整个入射粒子在水中的射程分布曲线。水箱电离室对于束流射程的测量精度较高，但由于水箱的电离室有效面积较小收到束流稳定性和均匀性影响较大，而且测量一个完整的束流能量射程曲线至少需要十几分钟。对于点扫描模式下上百个束流能量，水箱电离室无法在每日QA时间内完成所有束流能量射程验证。

为了解决上述问题，需要提供一种新型的用于粒子治疗装置的束流射程快速质量保证装置来解决上述问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种束流射程质量保证快速探测装置及方法，以解决现有的检测方法不能在每日的质量保证时间内完成所有束流能量射程验证，QA效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一方面，一种束流射程质量保证快速探测装置，包括：

探测器，所述探测器用于对不同能量的粒子束流进行射程测量；

数据采集电子学，所述数据采集电子学包括数据采集电子学壳体以及安装在所述数据采集电子学壳体内的多通道微电流数字化读出电子学和辅助功能电子学，所述多通道微电流数字化读出电子学用于对所述探测器检测的信号进行放大和采集，所述辅助功能电子学用于对所述探测器提供工作电压、电压反馈以及进行温湿度监测；

上位机，所述上位机与所述数据采集电子学之间信号连接，用于对所述信号进行处理和显示。

进一步的，所述探测器包括探测器壳体以及安装在所述探测器壳体内的电极组件，所述探测器壳体的相对的两个端面上分别设有入射窗和出射窗，束流从所述入射窗射入并从所述出射窗射出，所述电极组件包括多个单元电极，多个所述单元电极沿着所述探测器壳体的长度方向堆叠设置。

进一步的，每一块所述单元电极包括一块极板和一块水等效体材料板，所述极板与所述水等效体材料板相互叠置且固定在一起，所述极板同时具有高压极和信号极的功能，所述水等效体材料板用于损耗所述束流的能量，所述极板包括板材框架以及固定安装在所述板材框架内的两层双面镀铝聚酰亚胺膜，两层所述聚酰亚胺膜分别粘合在所述板材框架的两侧。

进一步的，所述板材框架上还设有两个流气槽，两个所述流气槽用于两层聚酰亚胺膜间气隙的空气流通。

进一步的，所述水等效体材料板采用1mm～3mm厚的有机玻璃板。