CN110418971A - 用于测量表面上的无线电剂量、特别用于测量放射性手术期间患者的放射剂量的装置 - Google Patents
用于测量表面上的无线电剂量、特别用于测量放射性手术期间患者的放射剂量的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于测量表面上的放射剂量的装置，特别是用于在放射性手术期间测量患者的放射剂量的装置，根据本发明，该装置包括：具有配备有透明无线电天线的传感器的矩阵，能够创建与所接收的电磁辐射相对应的电信号；用于测量每个传感器发射的电流量的部件；和用于处理流量测量值的部件，用于计算由矩阵的预定区域接收的剂量的累计。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量表面上的无线电(radio)剂量的装置，特别是用于在放射性手术期间测量患者的放射剂量的装置。
本发明在于测量患者在一次或多次手术期间接收的放射剂量的技术领域，该手术可以是简单的放射学或计算机断层成像(CT)扫描或放射治疗、外部或内部或介入放射学手术。
然而，该应用不受限制，并且该测量装置可以用于在其他应用中测量放射剂量，特别用于放射科的医务人员或者通常用于在具有无线电风险的部门中(特别是在工业中)工作的人员。
背景技术
由患者接收的无线电剂量的测量是非常重要的医学数据，尤其是在检查和治疗领域的应用或外科手术期间的帮助方面，电磁或电离辐射的医学应用更多。
迄今为止，用于评估患者接收的剂量的方法之一是量化给定放射学或CT扫描的平均剂量测定，并累计对患者进行的每次手术或行为的估计剂量。这种近似方法不允许精确估计患者接收的剂量，也使得不可能区分患者身体各部位接收的剂量。
另一种方法是根据装置发射的辐射剂量估计患者接收的剂量。这里的方法再次不精确，一方面由于不同类型的电离设备的计算缺乏标准化而难以估计发射的辐射，另一方面，这些装置发射的辐射不准确反映患者接收的剂量。
实际上，电离辐射的剂量并非全部由患者接收，特别是考虑到分散(dispersion)、身体的位置和相对于装置的距离的影响，最终暴露的持续时间不能精确测量。除了这种不准确性之外，与第一种方法一样，也不可能精确地标识相对于其他部位，特别是在不同入射(incidences)之间的接合区域处的暴露或过度暴露的身体部位。
缺乏对患者接收的剂量的精确监测的结果一方面是超过推荐给患者的剂量的风险(特别是在几次辐射的区域上)，另一方面是即使当患者已接收低得多的剂量时也不进行必要的检查以避免超过推荐剂量的风险。
用于实时准确测量该累计剂量的装置将为患者提供双重益处，它将降低发生副作用的风险，实时引导医生取决于递送给患者皮肤的最大剂量选择辐射束的入射，它还可以通过将患者过度暴露的风险评估为真实值，来实现医生所寻求的诊断或治疗目标。
发明内容
发明目的
本发明的第一目的是解决与前述现有技术有关的全部或部分技术问题。本发明的另一个目的是提供一种用于精确测量在对患者进行的手术期间、患者所接收的剂量的装置，
本发明的另一目的是提出一种装置，该装置使得能够测量患者接收的剂量，该剂量不会改变电离装置的操作，并且不会影响由成像装置获得的图像或序列的质量。
本发明的另一目的是提供一种用于直接确定由患者身体的不同区域接收的辐射水平的装置。
本发明的另一目的是提供一种用于可靠测量的装置，同时易于使用和安装在患者身上。
发明内容
本发明涉及一种用于测量表面上的无线电剂量的装置，特别是用于在放射学手术期间测量患者的放射剂量，该装置包括根据本发明的具有配备有透明无线电天线的传感器的矩阵，能够创建与所接收的电磁辐射相对应的电信号，用于测量每个传感器发射的电通量的部件，和流量测量值的处理部件，用于计算由矩阵的预定面积接收的剂量的累计。
定义
在本发明的含义内，术语“矩阵”定义了对传感器的支持，使得可能将后者一起保持在定期组织或不定期组织、或均匀组织或不均匀组织的集合中。
附图说明
通过参考作为非限制性示例提供的附图阅读实施例的详细示例，将更好地理解本发明，其中：
图1表示根据本发明的装置的示意性示例实施例，
图2示意性地和透视地表示在放射手术期间布置在患者身上的根据本发明的装置，
图3表示无线电传感器的示例性实施例的照片，
图4以示意图形式表示无线电传感器的实施例。
具体实施方式
参照图1，示出了测量装置1，该测量装置包括具有传感器3的矩阵2，每个传感器3配备有无线电透明天线。传感器3的数量尤其取决于测量辐射所需的精度，有利地，传感器3根据每平方厘米一个传感器的级别的密度分布在矩阵2的表面上。
这些传感器3能够创建对应于所接收的电磁辐射的电信号，以这种方式，可能精确地测量由传感器吸收的辐射、和向与矩阵接触的患者身体传送的辐射。
矩阵2的大小和形状是可变的，并且取决于待覆盖的患者的身体的部位。例如，参考图2，我们看到矩阵2，其维度使得可能基本上在患者4的躯干的级别处测量辐射。
矩阵2的其他形式将更适合于覆盖患者的下肢或整个身体。
有利地，矩阵2集成在柔性且无线电透明的垫子5中。垫子5能够符合患者的形状。将矩阵2集成在垫子5中的优点是能够清洁或清洗后者，而没有损坏传感器3的风险。
在有利的变型中，垫子5包括能够允许在患者身上定位的定位部件(附图中未示出)。例如，垫子5可以指示相对于患者的解剖结构的定位点，包括用于躯干的胸骨。以这种方式，可能在几次手术期间以相同的方式定位合并有矩阵2的垫子5。
也可以想到其他标识部件，例如，使用带子的部件，允许在患者4上精确放置和维护垫子5。
参考图1，示出了用于测量每个传感器3的电通量的部件6。这些测量部件6尤其包括多输入流量计，它们与用于将来自传感器3的流传送到用于流量测量的处理部件9的第一传输部件7和第二传输部件8相关联。这些处理部件9允许计算由矩阵2的预定义区域接收的剂量的累计。
现在参考图3，以照片的形式示出了具有第一传输部件7的传感器3的示例性实施例。
该传感器3允许生产对应于所接收的辐射的信号，传感器3包括与构成第一传输部件7的RFID类型的发射器11(射频标识装置)相关联的天线10。
优选地，与发射器11相关联的该天线10被优化为在ISM波段(工业、科学和医学)、宽带：超高频(860-960MHz)中操作。
天线10由聚合物材料和/或透明无线电导电聚合物混合物制成。将优选使用聚合物混合物：PEDOT：PSS，低导电率的聚合物，即聚(3,4-亚乙二氧基噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的混合物。
在通过传感器3的一定数量的无线电透明度测试和束退化测试之后，申请人有利地选择天线10的厚度包括2到20微米之间，优选地在5到10微米之间。
在该照片中，用于6微米的厚度印刷该聚合物。使用的基板是3mm厚的玻璃，其介电常数εr＝5.6，介电损耗因子tanδ＝0.02。玻璃基板仅作为示例给出，并且PEDOT：PSS可以沉积在塑料类型(PTE)的柔性基板、传统工业电子设备(kapton)的基板上，但也可以在导电聚合物的沉积之前借助于特定表面处理沉积在也具有生物相容性(parylen)的基板上。
这次参考图4，示出了具有不同维度的示意性形式的传感器3。有利地，天线10的高度和宽度为30至60mm的级别。PEDOT：PSS天线的导电率为1.5 104S/m的级别，天线厚度为6微米的级别。因此，在给定天线的几何形状的情况下，第一传输部件8使得导电材料的导电率和沉积厚度、一米级别的读取距离成为可能。
与传感器3的总表面相比，传感器3的天线10占据的面积非常大，其中一些部分不是无线电透明的。有利地，每个传感器3具有至少等于其总表面的95％的射频表面，以便基本上不改变射线对患者的作用，特别是不会显著影响所产生的放射图像的质量。
由每个天线10传送的信号包括标识传感器3以及因此其在矩阵2上的位置和通量水平。因此，流量测量部件6允许测量对于给定传感器的流量水平。然后，数据由第二传输部件8传输到处理部件置9。这些第二传输部件8可以由众所周知的传输部件制成，特别是通过有线或远程无线电部件制成。在另一实施例中，第一传输部件7将数据直接发送到由流量计(或等效物)和处理部件9组成的集合。
处理部件9接收来自这些数据的每个传感器3的流量测量值，处理部件9计算在手术期间由矩阵的预定区域接收的累计剂量。这些区域可以构成传感器3或一组传感器3的检测区域。
有利地，处理部件9包括显示部件12，其形式为通过矩阵2的区域的剂量累计水平的图。实时显示允许医师取决于所显示的数据非常快地作出反应，可能停止束或调整后者的功率或方向。
在有利的实施例中，处理部件9还包括用于记录流量测量值的部件，以便累计至少两个放射学手术上的剂量。
在另一实施例中，矩阵包括重叠或者不重叠的几层传感器3，并且处理部件9允许通过重构来自传感器3的不同层的体积，来计算不在表面上而在体积上的剂量。
因此，如上所述的测量装置1构成用于测量患者接收的剂量的有力解决方案，允许医师精确地调节递送给患者的剂量，同时保护患者免于过度暴露的风险。
当然，在不脱离由以下权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可以设想本发明的其他特征。
举例来说，在有利实施例中，处理部件包括用于警告超过矩阵的每预定区域的至少一个辐射阈值的部件。
Claims (11)
1.一种用于测量表面上的放射剂量的装置，特别是用于在放射手术期间测量患者的放射剂量，其特征在于，该装置包括：
-具有配备有透明无线电天线的传感器(3)的矩阵(2)，能够创建与所接收的电磁辐射相对应的电信号，
-用于每个传感器发射的电通量的测量部件(6)，
-通量测量值的处理部件(9)，用于计算由矩阵的预定区域接收的剂量的累计。
2.根据权利要求1所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述处理部件(9)包括用于以图的形式显示通过所述矩阵的区域的剂量累计水平的部件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述处理部件(9)包括用于记录所述流量测量值、以便累计至少两个放射学手术上的剂量的部件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述处理部件(9)包括用于警告超过矩阵的每预定区域的至少一个辐射阈值的部件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述矩阵(2)与柔性透明辐射垫子(5)集成，所述柔性透明辐射垫适于符合患者的形状。
6.根据前述权利要求所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述垫(5)包括适于允许在患者上定位的定位部件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中，所述无线电传感器和所述通量测量部件(6)包括与RFID型发射器相关联的无线电透明天线。
8.根据前述权利要求的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中该天线(10)由聚合物材料和/或透明无线电导电聚合物混合物制成。
9.根据前述权利要求7和8中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述天线的材料是聚3,4-亚乙二氧基噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的混合物。
10.根据前述权利要求7至9中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中所述天线的厚度在2至20微米之间，并且优选地在5至10微米之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于测量表面上的放射剂量的装置，其中每个传感器(3)具有至少等于其总面积的95％的射频面积。
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