CN101290354A - 用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法，其步骤是，软件启动后，首先默认主测量通道为电离室，监测通道为半导体探测器，也可选择切换通道；测量启动后，获取测量数据并判断数据的稳定性，稳定则继续后续数据处理；判断监测功能是否开启，若未开启监测功能，数据直接存入数据文件；若开启监测功能，则使用监测通道的数据对主测量通道的数据进行修正，以消除加速器束流变化带来的误差，并将修正后的数据进行存贮；自动计算PDD、OAR相关参数，并以文本或图文方式显示剂量分布结果。

Description

用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法
技术领域
本发明涉及医用放射治疗设备的临床剂量分布的测量方法，特别是对二维或三维射束分析系统的主测通道和监测通道、，通过软件进行切换的方法。
背景技术
当放射治疗设备——医用电子直线加速器、60Co治疗机应用于临床肿瘤治疗前，必须对有用射束的剂量分布进行测量和分析，如中心轴的百分深度剂量(PDD)、射野离轴比(OAR)、最大组织等效比(TMR)等，这些是放射治疗计划和实施的基础，对癌症治疗与控制效果具有重要意义。
当前使用的放射治疗射束分析测量方法，是通过一维、二维或三维射束分析系统(也称为一维、二维、三维水箱)的两个探测器，连接在两个测量通道，一个布置在射野内不动，用于监测放疗设备输出稳定性，称为监测通道；一个在马达驱动下，在射野内移动，测量水中剂量分布的变化，称为主测通道。主测量通道和监测通道通常都接电离室或者半导体探测器，两个通道之间不能相互交换，即主测量通道不能设置为监测通道，监测通道也不能设置为主测量通道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法，以通过软件实现主测量通道和监测通道的互换，实现高能光子束和电子束剂量分布的测量。
本发明的目的是这样实现的：一种用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法，按以下步骤进行：a)、系统软件启动后，首先默认主测量通道为电离室，监测通道为半导体探测器，也可以通过选择切换通道，即选择主测量通道为半导体探测器，监测通道为电离室；b)、测量启动后，通过电缆线获取来自双通道静电计的测量数据，自动判断数据的稳定性；不稳定则重新测量，系统处于一直测量状态，直至数据稳定或人为结束，稳定则继续后续数据处理过程；c)、判断监测功能是否开启，若未开启监测功能，数据直接存入数据文件；若开启监测功能，则使用监测通道的数据对主测量通道的数据进行修正，以消除加速器束流变化带来的误差，并将修正后的数据进行存贮；d)、自动计算PDD、OAR相关参数，并以文本或图文方式显示剂量分布结果。
本发明解决的技术问题是：
选择一个适合高能X射束的百分深度剂量曲线和射野离轴比曲线的探测器——电离室或半导体作为主测通道探测器；监测通道用半导体探测器，半导体探测器测量电子线百分深度吸收剂量曲线；通过软件实现主测量通道和监测通道的互换，实现了加速器X射束和电子束剂量分布的测量；本发明采用剂量分布测量的双通道静电计，通过软件任意定义主测量通道和监测通道，实现主测通道和监测通道的切换。
软件自动处理剂量测试通道和剂量监测通道的测量数据，完成加速器束流不稳定对测量结果影响的修正，自动计算PDD、OAR等相关临床参数，并以图形和文本方式给出剂量分布结果。
通过上面的技术方案，只使用监测通道和主测通道的两个探测器，通过软件交换，实现了高能X射线和电子束剂量分布测量。
附图说明
图1是实现主测量通道与监测通道互换的程序流程图；
图2是使用半导体主测，电离室监测，测量的10MeV电子束PDD曲线；
图3是使用电离室主测，半导体监测，测量的6MV光子束PDD曲线；
图4是本发明方法测量的射野离轴比曲线；
图5图6分别是主测量通道和监测通道进行变换的示意图。
具体实施方式
本发明的二维或三维射束分析系统主要由两个探测器，一个连接在主测量通道，另一个连接在监测通道，并采用双通道静电计测量剂量分布。此外，存贮器、显示器分别与CPU连接。同时，采用NTAD软件(图1示出程序流程)实现主测量通道与监测通道的互换。
NTAD软件是一款基于WINDOWS平台开发的测量与控制软件，它与二维、三维水箱配套使用，采用双通道静电计，通过监测消除加速器束流变化对测量的影响。图1示出，软件启动后，首先默认主测量通道为电离室，监测为半导体探测器，也可通过选择切换通道。测量启动后通过电缆线获取测量数据，此时由软件自动判断测量数据的稳定性，不稳定则重新测量(系统处于一直测量状态，直至数据稳定或者人为结束)，稳定则继续后续数据处理过程；判断监测功能是否开启，若未开启监测功能数据直接存入数据文件；若开启监测功能，则使用监测通道的数据对主测通道的数据进行修正(以消除加速器束流变化带来的误差)，并将修正后的数据进行存储。自动计算PDD、OAR等相关参数，结果可实现文本或图文方式显示并能随意转换。
图1示出，用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法，按以下步骤进行：a)、系统软件启动后，首先默认主测量通道为电离室，监测通道为半导体探测器，也可以通过选择切换通道，即选择主测量通道为半导体探测器，监测通道为电离室；b)、测量启动后，通过电缆线获取来自双通道静电计的测量数据，自动判断数据的稳定性；不稳定则重新测量，系统处于一直测量状态，直至数据稳定或人为结束，稳定则继续后续数据处理过程；c)、判断监测功能是否开启，若未开启监测功能，数据直接存入数据文件；若开启监测功能，则使用监测通道的数据对主测量通道的数据进行修正，以消除加速器束流变化带来的误差，并将修正后的数据进行存贮；d)、自动计算PDD、OAR相关参数，并以文本或图文方式显示剂量分布结果。
图2图3表示出了应用本方法的PDD曲线，图4表示出了应用本方法的OAR曲线。
图2中，电子：10MeV-PDD Field：10cm*10cm Deepth：80mm
EO：9.74Mev
R100：24.00mm
R90：32.37mm
R50：41.79mm
Rp：50.75mm
Ez：5.13MeV
X-Pollute：0.42％
图3中，光子：6MV-PDD Field：10cm*10cm Deepth：300mm
R100：14.00mm
R80：67.87mm
R50：157.35mm
D20/D10：0.58
TPR(20/10)：0.68
图4中，Pt＝-28.9，Dose＝1.012，SSD：100cm，射野：10cm*10cm，水深：100mm，光子：15MV，方向：Y轴。
平坦度曲线
均整区：8.0cm                            右半影：7.12cm
均整性：1.02                             右半影：7.03cm
对称性：1.00                             重合性：0.47mm
图5中，将电离室3置于水箱2内使测量有效中心与射束5中心对准，作为主测通道测量，主要测量PDD曲线和OAR曲线。而半导体探测器4放置在水箱上面，只要置入野内即可，它作为监督通道，进行测量并归一。整个过程由主机1控制。
图5中，手动对半导体探测器和电离室的空间位置进行互换后变为示意图6，即半导体探测器4作为主测道，置于水箱内、并使测量有效中心与射束中心对准，此时软件自动切换测量通道，进行PDD和OAR曲线测量，而这时电离室3则变为监督通道，作监督测量并归一。

Claims (1)

1、一种用于放射治疗设备临床剂量分布的交换探测器测量方法，其特征是：按以下步骤进行：
a)、系统软件启动后，首先默认主测量通道为电离室，监测通道为半导体探测器，也可以通过选择切换通道，即选择主测量通道为半导体探测器，监测通道为电离室；
b)、测量启动后，通过电缆线获取来自双通道静电计的测量数据，自动判断数据的稳定性；不稳定则重新测量，系统处于一直测量状态，直至数据稳定或人为结束，稳定则继续后续数据处理过程；
c)、判断监测功能是否开启，若未开启监测功能，数据直接存入数据文件；若开启监测功能，则使用监测通道的数据对主测量通道的数据进行修正，以消除加速器束流变化带来的误差，并将修正后的数据进行存贮；
d)、自动计算PDD、OAR相关参数，并以文本或图文方式显示剂量分布结果。
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