CN110261883B - 剂量监测装置和放射治疗装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种剂量监测装置和放射治疗装置。所述剂量监测装置包括：电离室，所述电离室限定有非封闭的腔体；温度传感器，所述温度传感器设置于所述电离室外部，用于采集所述电离室的环境温度；加热组件，所述加热组件设置于所述电离室的外部，用于调节所述电离室的环境温度和湿度；控制装置，与所述加热组件电连接，用于控制所述加热组件的至少一个参数以使得所述温度传感器测量得到的环境温度在预设阈值范围内。本申请通过设置于电离室外部的加热组件以及控制装置，便捷地调控电离室的环境温度和湿度，使得电离室可以工作在稳定的环境下，以提高设备稳定性。

Description

剂量监测装置和放射治疗装置

技术领域

本申请涉及放射治疗设备，特别是涉及剂量监测装置和放射治疗装置。

背景技术

用来发射高能辐射束的系统，例如直线加速器可以用在提供放射疗法之类的领域。例如，直线加速器发射一个锥形辐射束，这个锥形辐射束可以是电子束或者是光子(例如，X射线)束。在用于提供放射疗法时，所发射的射束会被适形，变成基本上适合病变组织的形状，以使得对周围健康组织的副作用降至最低程度。在放射疗法中，对不同的病情的病人通常会有不同的剂量处方，偏小的剂量会导致治疗效果不佳，较大的剂量又会有安全的风险，因而剂量的准确性至关重要。通常，电离室是作为监测和控制加速器输出剂量的主要部件。

目前的电离室主要有封闭式结构和开放式结构两种。封闭式的电离室是将电离室放置在一个密闭的腔体内部，在腔体内部加充工作气体(例如氮气)，这样保证了电离室和外界的空气隔离，电离室工作在相对恒温恒压的工作气体里。

但是，封闭式结构的电离室对工艺要求较高，然而，开放式电离室虽然对工艺要求较低，但容易受到外界环境的影响，容易导致监测稳定性差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种剂量监测装置和放射治疗装置。

一种剂量监测装置，包括：

电离室，所述电离室限定有非封闭的腔体；

温度传感器，所述温度传感器设置于所述电离室外部，用于采集所述电离室的环境温度；

加热组件，所述加热组件设置于所述电离室的外部，用于调节所述电离室的环境温度和湿度；以及

控制装置，与所述加热组件电连接，用于控制所述加热组件的至少一个参数以使得所述温度传感器测量得到的环境温度在预设阈值范围内。

在其中一个实施例中，所述加热组件为加热电阻。

在其中一个实施例中，所述加热电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述加热电阻为多个，且均匀分布于所述电离室外部。

在其中一个实施例中，所述加热组件的参数至少包括加热电阻的电压、加热电阻的布局以及加热电阻的阻值，所述控制装置接收所述加热电阻的预设电压并加载于所述加热电阻。

在其中一个实施例中，所述加热组件的参数通过查表获取。

在其中一个实施例中，所述剂量监测装置还包括：电扇、干燥剂；

所述电扇，设置于所述电离室1外部，用于调整所述设备外部的温度；

所述干燥剂，设置于所述电离室1外部，用于调整所述设备外部的湿度。

在其中一个实施例中，所述电扇用于形成沿所述电离室圆周方向的循环气流方向，且所述干燥剂位于所述气流换路径上。

在其中一个实施例中，还提供一种剂量监测装置，包括：

电离室，所述电离室限定有非封闭的腔体；

温度传感器，所述温度传感器用于采集所述电离室的环境温度；

空气循环组件，所述空气循环组件被配置形成环绕电离室的气流以稳定所述电离室内的温度和湿度；以及

控制装置，与所述空气循环组件电连接，用于控制所述空气循环组件以使得所述温度传感器测量得到的环境温度在预设阈值范围内。

在其中一个实施例中，所述空气循环组件包括：电扇、干燥剂；

所述电扇，设置于所述电离室外部，用于调整所述电离室的环境温度；

所述干燥剂，设置于所述电离室外部，用于调整所述电离室的环境湿度。

在其中一个实施例中，还提供一种放射治疗装置，所述放射治疗装置包括如上任一项实施例所述剂量监测装置。

上述剂量监测装置，所述装置包括电离室，所述电离室限定有非封闭的腔体；温度传感器，所述温度传感器设置于所述电离室外部，用于采集所述电离室的环境温度；加热组件，所述加热组件设置于所述电离室的外部，用于调节所述电离室的环境温度和湿度；控制装置，用于控制所述加热组件的至少一个参数以使得所述温度传感器测量得到的环境温度在预设阈值范围内。通过设置于电离室外部的加热组件以及控制装置，便捷地调控电离室的环境温度和湿度，使得电离室可以工作在稳定的环境下，以提高设备稳定性。

附图说明

图1为一个实施例中一种剂量监测装置的结构示意图；

图2为一个实施例中一种剂量监测装置的气流控制部分结构示意图；

图3为另一个实施例中一种剂量监测装置的结构示意图；

图4为另一个实施例中一种剂量监测装置的气流控制部分结构示意图；

图5为一个实施例中一种控制方法的应用环境图；

图6为一个实施例中一种控制方法的流程示意图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形"一"、"一个'\"一种"和/或"该"等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语"包括"与"包含"仅提示包括己明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在放射治疗计划系统上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。

如图1所示，本申请提供一种剂量监测装置，所述剂量监测装置包括电离室1、温度传感器2、加热组件3和控制装置4。

电离室1限定有非封闭的腔体(即开放式电离室)，对于开放式电离室，本申请所述开放式电离室不限于此实施例。具体地，开放式电离室可大致呈扁圆柱体，其内限定有非封闭的腔体。举例来说，腔体可包括一个或多个开口，以便使腔体内部与外部相通。这样，电离室1所处环境中的空气与腔体内部的空气相通。开放式电离室内部可具有高压极和收集极，以便监测穿过开放式电离室的X射线。高压极和收集极的设置和结构可以是多种多样的。例如，高压极和收集极为平行设置的平板。高压极和收集极均可为圆形。当施加电压时，高压极和收集极之间适于形成垂直于高压极和收集极的电场。

温度传感器2，所述温度传感器2设置于所述电离室1外部。所述温度传感器2用于采集所述电离室1的环境温度，并传输至控制装置4。可选的，温度传感器2和控制装置4之间可以用线缆进行数据通信。可选的，温度传感器2可采用无线温度传感器，通过无线方式将电离室外部的温度传输至控制装置4。无线温度传感器的一种具体实现方式如下：无线温度传感器传输系统，包括位于无线温度传感器内的发射装置和位于控制装置4的接收装置，接收装置用于实时接收发射装置发出的数据，并进行数据处理和显示。

加热组件3，所述加热组件3设置于所述电离室1的外部。所述加热组件3用于调节所述电离室1的环境温度和湿度。利用加热组件散发的热量控制环境温度和湿度，从而使得电离室1工作在合适且稳定的环境下。且电离室1为开放式电离室，电离室1内部和外部之间的气流相通可以使得电离室1内的空气温度和湿度稳定在预期的范围内。

结合图1，在一实施例中，所述加热组件3为加热电阻，所述加热组件3的参数至少包括加热电阻的电压、加热电阻的布局以及加热电阻的阻值，所述控制装置4接收所述加热电阻的预设电压并加载于所述加热电阻。

在一实施例中，可以通过试验获取满足电离室1工作环境的加热电阻的电压、加热电阻的布局以及加热电阻的阻值。试验结果可以表格形式存储。在应用的时候，通过查表的方式从表格中获取对应的数据。例如将电阻按照试验结果进行布局并设置相应的阻值，控制装置4将试验得到的电压加载于所述加热电阻，从而控制电离室1工作在预期且稳定的环境下。

所述加热电阻为多个，且均匀分布于所述电离室1外部。在另一实施例中，可以将加热电阻沿所述电离室1的圆周方向均匀分布，以提高温度分布和湿度分布的均匀性。在其它实施例中，多个加热电阻可以任意形式排布在所述电离室1的外部，如可均匀排列于所述电离室1的外部、零乱的排布于所述电离室1的外部等。为了使电离室1外部的温度以及湿度达到控制范围，可以对多个加热电阻的摆放位置、阻值大小以及电压进行调整，以达到应用需求。为了方便改变加热电阻的阻值，所述加热电阻为可变电阻。

控制装置4，所述控制装置4与所述加热组件3电连接。所述控制装置4用于控制所述加热组件3的至少一个参数以使得所述温度传感器2测量得到的环境温度在预设阈值范围内。

具体的，控制装置4至少包括处理器，处理器至少包括微处理器单元，且微处理器单元的各个微处理器均具有电源端、外部复位控制端和通信端。微处理器可选用美国芯科实验室有限公司生产的C8051F12X/13X、C8051F31X/32X/33X/34X、C8051F41X系列；或美国爱特梅尔(Atmel)公司生产的AT89C51RC2/RD2/RE2、AT89C51IC2/ID2/IE2等内部带有XRAM和停机模式的微处理器。

控制装置4可以控制加热电阻的电压、加热电阻的阻值以及间接控制加热电阻的布局中的至少一项。例如，控制装置4可以调整电阻的电压或电阻的阻值或间接控制电阻的位置(比如控制装置4通过电机驱动电阻的位置)。

预设阈值是指处理器内部设置的关于温度的取值范围。预设阈值可表示为(a,b)。其中，a,b的数值根据具体需求进行设定，单位为摄氏度。

在一个实施例中，如图2所示，本申请提供的一种剂量监测装置还包括电扇5、干燥剂6。所述电扇5设置于所述电离室1外部。所述电扇5用于调整所述电离室1的环境温度。所述干燥剂6设置于所述电离室1外部。所述干燥剂6用于调整所述电离室1的环境湿度。所述电扇5用于形成沿所述电离室1圆周方向的循环气流方向。例如，图2所示的气流方向，从而加速空气流通，更有利于提高温度的均匀性。所述干燥剂6可以位于所述气流路径上，从而可以进一步加强除湿效果。

在一个实施例中，如图3所示，本申请还提供一种剂量监测装置，所述装置包括：电离室1、温度传感器2、空气循环组件7、控制装置4。所述电离室1限定有非封闭的腔体。所述温度传感器2用于采集所述电离室1的环境温度。所述空气循环组件7被配置形成环绕电离室1的气流以稳定所述电离室1内的温度和湿度。所述控制装置4与所述空气循环组件7电连接。所述控制装置4用于控制所述空气循环组件7以使得所述温度传感器2测量得到的环境温度在预设阈值范围内。

在一个实施例中，如图4所示，所述空气循环组件7包括：电扇5、干燥剂6。所述电扇5设置于所述电离室1外部。所述电扇5用于调整所述电离室1的环境温度。所述干燥剂6设置于所述电离室1外部。所述干燥剂6用于调整所述电离室1的环境湿度。所述电扇5用于形成沿所述电离室1圆周方向的循环气流方向，从而加速空气流通，更有利于提高温度的均匀性。所述干燥剂6可以位于所述气流路径上，从而可以进一步加强除湿效果。

在其中一个实施例中，还提供一种放射治疗装置，所述放射治疗装置包括如上任一项实施例所述剂量监测装置。

本申请还提供的一种控制方法，可以应用于如图5所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。终端102获取传感器数值，通过网络将获取的传感器数值传输至服务器104。服务器104检测出若预设时间后所述数值超出预设数值范围，则调整电阻参数和电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内。

例如，在机器工作期间，终端102实时上报温度传感器采集的数值至服务器104。如果温度传感器采集的数值超出预设阈值范围，则提示用户或者自动检查所述加热组件的电压、加热组件的阻值以及加热组件的布局中的至少一项。如果不符合要求，则自动调整，若调整之后，温度传感器采集的数值仍超出预设阈值范围，则提示用户停机检查。其中，终端102可以但不限于是各种计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

如图6所示，提供了一种控制方法，利用该控制方法可以获取满足电离室工作环境的加热电阻的电压、加热电阻的布局以及加热电阻的阻值。以该方法应用于图4中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S1：获取传感器采集的数值；

步骤S2：若预设时间后所述数值超出预设数值范围，则调整电阻参数和/或电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内。

具体地，在步骤S1-S2中，预设时间指当传感器数值趋于稳定后的时刻。预设数值范围指根据电离室的应用需求，指定的工作环境的数值范围。其中，电阻参数以及电源参数直接影响了电离室所在的环境温度和湿度，即影响传感器采集的数值。

在一个实施例中，所述步骤S1包括：

步骤S11：获取温度传感器采集的数值和湿度传感器采集的数值。

具体地，利用温度传感器和湿度传感器分别采集当前环境下的温度数值和湿度数值。在该控制方法中，可以将湿度传感器设置于所述电离室外部，用于采集所述电离室所处环境的湿度。

在一个实施例中，所述步骤S2包括：

步骤S21：若预设时间后所述温度传感器采集的温度数值超出预设温度范围，且所述湿度传感器采集的湿度数值在预设湿度范围内，则调整电阻参数和电源参数中的至少一项，使所述数值在所述预设数值范围内，其中，所述电阻参数至少包括电阻与电离室的位置关系以及电阻的阻值，所述电源参数至少包括电源电压。

具体地，预设温度范围指根据电离室的应用需求，指定的温度范围。预设湿度范围指根据电离室的应用需求，指定的湿度范围。通过调节电阻与电源的参数即可对电离室周围的温湿度进行控制。由于电离室为开放式电离室，因此相当于对电离室内部的温湿度也进行较好的控制。

电阻设置于设备(即电离室)的外部，而电阻与设备(即电离室)的位置关系指电阻与设备(即电离室)的距离以及电阻的位置排布，如电阻距离设备(即电离室)2cm、3cm、4cm或5cm等、电阻之间等间距排布等。

在一个实施例中，所述步骤S2还包括：

步骤S22：若预设时间后所述温度传感器采集的温度数值在预设温度范围，且所述湿度传感器采集的湿度数值超过预设湿度范围，则调整电阻参数和电源参数中的至少一项，使所述数值在所述预设数值范围内，其中，所述电阻参数至少包括电阻与电离室的位置关系以及电阻的阻值，所述电源参数至少包括电源电压。

在一个实施例中，所述步骤S2还包括：

步骤S23：若预设时间后所述温度传感器采集的温度数值超过预设温度范围，且所述湿度传感器采集的湿度数值超过预设湿度范围，则调整电阻参数和电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内，其中，所述电阻参数至少包括电阻与电离室的位置关系以及电阻的阻值，所述电源参数至少包括电源电压。

通过上述方法，可根据应用环境的不同，有效调节设备(即电离室)的温湿度，提高设备的稳定性。

应该理解的是，虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储控制数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种控制方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取传感器采集的数值；

若预设时间后所述数值超出预设数值范围，则调整电阻参数和/或电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取传感器采集的数值；

若预设时间后所述数值超出预设数值范围，则调整电阻参数和/或电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种剂量监测装置，其特征在于，所述装置包括：

电离室，所述电离室限定有非封闭的腔体；

温度传感器，所述温度传感器设置于所述电离室外部，用于采集所述电离室的环境温度；

加热组件，所述加热组件设置于所述电离室的外部，用于调节所述电离室的环境温度和湿度；以及

控制装置，与所述加热组件电连接，用于控制所述加热组件的至少一个参数以使得所述温度传感器测量得到的环境温度在预设阈值范围内；

所述加热组件为加热电阻，所述加热电阻为多个，且均匀分布于所述电离室外部，所述加热组件的参数至少包括加热电阻的电压、加热电阻的布局以及加热电阻的阻值。

2.根据权利要求1所述的剂量监测装置，其特征在于，所述加热电阻为可变电阻。

3.根据权利要求1所述的剂量监测装置，其特征在于，所述控制装置接收所述加热电阻的预设电压并加载于所述加热电阻。

4.根据权利要求3所述的剂量监测装置，其特征在于，所述加热组件的参数通过查表获取。

5.根据权利要求1所述的剂量监测装置，其特征在于，还包括：电扇、干燥剂；

所述电扇，设置于所述电离室外部，用于调整所述电离室的环境温度；

所述干燥剂，设置于所述电离室外部，用于调整所述电离室的环境湿度。

6.根据权利要求5所述的剂量监测装置，其特征在于，所述电扇用于形成沿所述电离室圆周方向的循环气流，且所述干燥剂位于所述气流路径上。

7.一种放射治疗装置，其特征在于，所述放射治疗装置包括权利要求1-6任一项所述剂量监测装置。

8.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述剂量监测装置，所述方法包括：

获取传感器采集的数值；

若预设时间后所述数值超出预设数值范围，则调整电阻参数和/或电源参数，使所述数值在所述预设数值范围内。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时执行如权利要求8所述的控制方法。

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