CN116338760A - 中子剂量测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一方面提供一种中子剂量测量方法，包括：确定剂量监控系统对应的待校正单元；基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子；基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。本申请通过确定第一校正因子校正剂量监控系统的敏感度，从而确定患者的中子实时剂量，避免由于剂量监控系统的敏感度降低或位置变化引起的测量误差，提高了测量结果的精确性和可靠性。本发明另一方面提供一种与之方法对应的中子剂量测量装置。
Description
技术领域
本申请涉及中子剂量测量技术领域，具体涉及一种中子剂量测量方法及装置。
背景技术
剂量监控系统作为硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy，BNCT)的双眼，在肿瘤治疗全程中起到十分重要的作用，可以评估患者所照射的中子剂量，当中子剂量达到预设值时停止照射。
然而，现有的剂量监控系统虽然可以测量患者的中子实时剂量，但测量一定时间后，剂量监控系统的敏感度降低，测量结果出现误差，从而无法根据中子剂量的预设值精确控制照射的时间。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请实施例提供了一种中子剂量测量方法及装置。
第一方面，本申请一实施例提供了一种中子剂量测量方法，该中子剂量测量方法，包括：确定剂量监控系统对应的待校正单元；基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部；基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，待校正单元设置为待校正计数率；基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第一中子反应率；基于待校正计数率和第一中子反应率，确定第一校正因子。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于待校正计数率，确定待活化非金属单元对应的活化时间段的非金属平均计数率；基于第一中子反应率和非金属平均计数率，确定第一校正因子。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元或者和待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二校正因子；待活化金属单元包括金属构件及用于检测金属构件经中子活化后放出的射线数量的第二检测部；基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的剂量监控系统进行修正。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二中子反应率；基于待校正计数率，确定待活化金属单元对应的活化时间段的金属平均计数率；基于第一中子反应率和金属平均计数率或者和第二中子反应率，确定第二校正因子。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的剂量监控系统进行修正，包括：确定第一校正因子和第二校正因子之间的差异信息；若基于差异信息确定第一校正因子符合预设差异阈值条件，则基于第一校正因子，确定剂量监控系统对应的校正值；基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，剂量转换因子包括硼剂量转换因子，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量，包括：基于剂量监控系统对应的校正值和硼剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的癌细胞实时剂量率校正值；基于癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的癌细胞的中子实时剂量。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，剂量转换因子包括非癌细胞剂量转换因子，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量，包括：基于剂量监控系统对应的校正值和非癌细胞剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值；基于非癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的非癌细胞的中子实时剂量。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，待活化非金属单元的材料包括磷、硫、硅和溴中的至少一种。
第二方面，本申请一实施例提供了一种中子剂量测量装置，该中子剂量测量装置，包括：第一确定模块，用于确定剂量监控系统对应的待校正单元；第二确定模块，用于基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部；第三确定模块，用于基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
第三方面，本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括用于执行上述任一中子剂量测量方法的计算机程序。
第四方面，本申请一实施例提供了一种电子设备，包括用于执行上述任一中子剂量测量方法的处理器和用于存储该处理器可执行指令的存储器。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法、中子剂量测量装置、计算机可读存储介质及电子设备，通过确定剂量监控系统对应的待校正单元，继而基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定了第一校正因子，该第一校正因子用于校正剂量监控系统的敏感度，从而确定患者的中子实时剂量，避免由于剂量监控系统的敏感度降低或位置变化引起的测量误差，提高了测量结果的精确性和可靠性。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1所示为本申请一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。
图2所示为本申请另一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。
图3所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。
图4所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。
图5所示为本申请一示例性实施例提供的基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量的流程示意图。
图6所示为本申请另一示例性实施例提供的基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量的流程示意图。
图7所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。
图8所示为本申请一示例性实施例提供的中子剂量测量装置的结构示意图。
图9所示为本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
硼中子俘获治疗通过在肿瘤细胞内的原子核反应来摧毁癌细胞。该治疗方法的原理如下：先给患者注射一种含硼的特殊化合物，这种化合物与癌细胞有很强的亲和力，进入人体后，迅速聚集于癌细胞内，而其他组织内分布很少。这种含硼化合物对人体无毒无害，对癌症也无治疗作用。这时，用一种中子射线进行照射，这种射线对人体的损伤不大，但中子与进入癌细胞里的硼能发生很强的核反应，释放出一种杀伤力极强的射线，这种射线的射程很短，只有一个癌细胞的长度。所以只杀死癌细胞，不损伤周围组织。这种有选择的只杀死形状复杂的癌细胞而不损伤正常组织的技术，称为硼中子俘获治疗技术。
剂量监控系统作为硼中子俘获治疗的双眼，在肿瘤治疗全程中起到十分重要的作用，可以评估患者所照射的中子剂量，当中子剂量达到预设值时停止照射。现有技术中，中子剂量测量最准确的方法是中子活化法，但中子活化法采用中子照射后再取出测量的方式，非常耗费时间，无法立即获取结果，因此无法确定患者的中子实时剂量。而若采用瞬发活化分析的方式，虽然可以确定患者的中子实时剂量，但是由于辐射场本底复杂，导致测量结果存在一定误差，并且也会引起射束扰动等问题。此外，还需增建硬件设施，所费不菲，维护成本也相当高昂。
而采用主动探测器如BF3检测器进行测量时，虽然可以实时测量中子剂量，但BF3检测器所采用的BF3经一定时间的中子照射后，其含量会逐渐减少，从而导致BF3检测器的敏感度降低。因此，使用一定时间后的BF3检测器与未使用的BF3检测器相比，对同一中子强度的响应势必不一样，导致测量结果出现误差。因此，每隔一定时间便需对BF3检测器进行敏感度的校正，以确保剂量监控系统运作无误。
图1所示为本申请一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的中子剂量测量方法包括如下步骤。
步骤S10，确定剂量监控系统对应的待校正单元。
在本申请一实施例中，待校正单元包括但不限于计数率(单位为n/s)、中子通量(单位：N/cm2)、中子剂量(单位：Gy)。其中，计数率可以基于计数器实时计数确定。
步骤S20，基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部。
在本申请一实施例中，待活化非金属单元可以是磷片(31P)。第一检测部可以是计数器，用于检测非金属构件经中子活化后放出的射线数量。示例性地，将待活化非金属单元置于中子射束出口处的空气中，也可以置于模体中，进行一定时间的中子照射，31P会被中子活化为31Si。中子照射停止后，利用计数器对待活化非金属单元经中子活化后放出的1266keV的射线进行计数，并基于射线的数量和待校正单元，确定第一校正因子，其中，第一校正因子用于校正上述待校正单元，以便校正剂量监控系统的敏感度。
步骤S30，基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
在实际应用过程中，首先确定剂量监控系统对应的待校正单元，继而基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和待校正单元，确定第一校正因子，最后基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，确定患者的中子实时剂量。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法，通过确定剂量监控系统对应的待校正单元，继而基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定了第一校正因子，该第一校正因子用于校正剂量监控系统的敏感度，从而确定患者的中子实时剂量，避免由于剂量监控系统的敏感度降低或位置变化引起的测量误差，提高了测量结果的精确性和可靠性。
图2所示为本申请另一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。在本申请图1所示实施例的基础上延伸出本申请图2所示实施例，下面着重叙述图2所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图2所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，待校正单元设置为待校正计数率，包括如下步骤。
步骤S31，基于待活化非金属单元经中子活化后放出的校正射线数量，确定第一中子反应率。
在本申请一实施例中，第一中子反应率RR1根据下述公式(1)确定。
在上述公式(1)中，λ为衰变常数，C为计数时间内测得的射线数量(净计数)，N1为受照射的待活化非金属单元的靶核数量，ε为活化检出探测器对校正射线的侦检效率，Y为校正射线的校正射线分支比，f1为校正射线的自吸收校正因子，G为通量波动校正因子，tirr为中子照射时间，tc为冷却时间(即中子照射结束至开始进行射线数量测量的时间)，tm为射线数量测量时间。
步骤S32，基于待校正计数率和第一中子反应率，确定第一校正因子。
示例性地，在确定待校正计数率和第一中子反应率后，可以将待校正计数率和第一中子反应率进行计算，得到第一校正因子。
在本申请一实施例中，首先基于待校正计数率，确定待活化非金属单元对应的活化时间段的非金属平均计数率，继而基于第一中子反应率和非金属平均计数率，确定第一校正因子。
具体而言，非金属平均计数率
根据下述公式(2)确定。
在上述公式(2)中，Bt为待校正计数率，T1为待活化非金属单元对应的活化时间段。第一校正因子k1根据上述公式(1)和下述公式(3)确定。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法，通过第一中子反应率和非金属平均计数率，确定了第一校正因子，从而提高了校正结果的精确性。
在本申请一实施例中，基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元或者和待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二校正因子；待活化金属单元包括金属构件及用于检测金属构件经中子活化后放出的射线数量的第二检测部；基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的剂量监控系统进行修正。
具体而言，第二校正因子可以基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元确定，也可以基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量确定。本申请对此不做具体限定。
在本申请一实施例中，待活化金属单元可以是金片。示例性地，将待活化金属单元置于中子射束出口处的空气中，也可以置于模体中，进行一定时间的中子照射，待活化金属单元会与中子发生活化反应。中子照射停止后，利用计数器对待活化金属单元经中子活化后放出的校正射线进行计数，并基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二校正因子。其中，第二校正因子用于判断金属活化法或者非金属活化法的校正方法是否准确。
图3所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。在本申请图1所示实施例的基础上延伸出本申请图3所示实施例，下面着重叙述图3所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图3所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，包括如下步骤。
步骤S21，基于待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二中子反应率。
在本申请一实施例中，第二中子反应率RR2根据下述公式(4)确定。
在上述公式(4)中，λ为衰变常数，C为计数时间内测得的射线数量(净计数)，N2为受照射的待活化金属单元的靶核数量，ε为活化检出探测器对校正射线的侦检效率，Y为校正射线的校正射线分支比，f1为校正射线的自吸收校正因子，G为通量波动校正因子，tirr为中子照射时间，tc为冷却时间(即中子照射结束至开始进行射线数量测量的时间)，tm为射线数量测量时间。
步骤S22，基于待校正计数率，确定待活化金属单元对应的活化时间段的金属平均计数率。
在本申请一实施例中，金属平均计数率
根据下述公式(5)确定。
在上述公式(5)中，Bt为待校正计数率，T2为待活化金属单元对应的活化时间段。
步骤S23，基于第一中子反应率和金属平均计数率或者和第二中子反应率，确定第二校正因子。
在本申请一实施例中，第二校正因子k2根据下述公式(6)确定。
在本申请其他实施例中，第二校正因子也可以根据第一中子反应率和第二中子反应率的比值确定。
需要说明的是，本申请实施例通过第一中子反应率和金属平均计数率或者和第二中子反应率确定第二校正因子的方式，有利于提高校正结果的精确性。
图4所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。在本申请图1所示实施例的基础上延伸出本申请图4所示实施例，下面着重叙述图4所示实施例与图1所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图4所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的剂量监控系统进行修正步骤，包括如下步骤。
步骤S41，确定第一校正因子和第二校正因子之间的差异信息。
在本申请一实施例中，差异信息可以是第一校正因子和第二校正因子之间的差值。
步骤S43，若基于差异信息确定第一校正因子符合预设差异阈值条件，则基于第一校正因子，确定剂量监控系统对应的校正值。
在本申请一实施例中，预设差异阈值条件可以是第一校正因子的5％或10％，预设差异阈值条件的具体取值可以根据实际情况进行设定，本实施例对此不进行进一步限定。若第一校正因子和第二校正因子之间的差值小于或等于预设差异阈值条件，则判定第一校正因子符合预设差异阈值条件，进而基于第一校正因子和待校正计数率的乘积，确定剂量监控系统对应的校正值，即下述公式(7)。
Br＝Bt×k1 (7)
在上述公式(7)中，Br为剂量监控系统对应的校正值。
步骤S44，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间的乘积，确定患者的中子实时剂量。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法，通过验证第一校正因子和第二校正因子之间的差异信息是否符合预设差异阈值条件，若符合，则基于第一校正因子得到了剂量监控系统对应的校正值，从而提高了第一校正因子校正结果的精确性和可靠性。
图5所示为本申请一示例性实施例提供的基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量的流程示意图。在本申请图4所示实施例的基础上延伸出本申请图5所示实施例，下面着重叙述图5所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图5所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量步骤，包括如下步骤。
具体地，剂量转换因子包括硼剂量转换因子。
步骤S441，基于剂量监控系统对应的校正值和硼剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的癌细胞实时剂量率校正值。
在本申请一实施例中，基于剂量监控系统对应的校正值和硼剂量转换因子的乘积，确定剂量监控系统对应的癌细胞实时剂量率校正值，即下述公式(8)。
在上述公式(8)中，Dt1为癌细胞实时剂量率校正值(单位为Gy/s)，σ为热中子反应截面(单位为cm2)，f2为活化检出探测器造成的中子衰减修正因子，K为通量到1ppm时硼浓度的硼剂量转换因子(单位为Gy×cm2/ppm)，N为实际硼浓度(单位为ppm)，CBE为复合生物效应因子。
步骤S442，基于癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的癌细胞的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，基于癌细胞实时剂量率校正值在已照射时间段内的积分，确定患者的癌细胞的中子实时剂量，即下述公式(9)。
在上述公式(9)中，Dacm1为患者的癌细胞在已照射时间段内的中子累计剂量(即中子实时剂量)，T为患者的已照射时间。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法，得到了患者的癌细胞的中子实时剂量，准确评估了患者的癌细胞所照射的中子剂量，当中子剂量达到预设值时，及时停止照射。
图6所示为本申请另一示例性实施例提供的基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量的流程示意图。在本申请图5所示实施例的基础上延伸出本申请图6所示实施例，下面着重叙述图6所示实施例与图5所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图6所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量步骤，包括如下步骤。
具体地，剂量转换因子包括非癌细胞剂量转换因子。
步骤S443，基于剂量监控系统对应的校正值和非癌细胞剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值。
在本申请一实施例中，基于剂量监控系统对应的校正值和非癌细胞剂量转换因子的乘积，确定剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值，即下述公式(10)。
在上述公式(10)中，Dt2为非癌细胞实时剂量率校正值(单位为Gy/s)，σ为热中子反应截面(单位为cm2)，f2为活化检出探测器造成的中子衰减修正因子，Kt为非癌细胞剂量转换因子，RBE为相对生物效应因子。
步骤S444，基于非癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的非癌细胞的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，基于非癌细胞实时剂量率校正值在已照射时间段内的积分，确定患者的非癌细胞的中子实时剂量，即下述公式(11)。
在上述公式(11)中，Dacm2为患者的非癌细胞在已照射时间段内的中子累计剂量(即中子实时剂量)，T为患者的已照射时间。
在实际应用过程中，首先基于剂量监控系统对应的校正值和非癌细胞剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值，继而基于非癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的非癌细胞的中子实时剂量。
本申请实施例提供的中子剂量测量方法，得到了患者的非癌细胞的中子实时剂量，准确评估了患者的非癌细胞所照射的中子剂量，为肿瘤治疗提供了更多的参考数据。
图7所示为本申请又一示例性实施例提供的中子剂量测量方法的流程示意图。在本申请图4所示实施例的基础上延伸出本申请图7所示实施例，下面着重叙述图7所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图7所示，在本申请实施例提供的中子剂量测量方法中，在若基于差异信息确定第一校正因子符合预设差异阈值条件，则基于第一校正因子和待校正计数率，确定剂量监控系统对应的校正值步骤之前，还包括如下步骤。
步骤S42，判断基于第一校正因子和第二校正因子之间的差异信息，第一校正因子是否符合预设差异阈值条件。
在本申请一实施例中，若第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值小于或等于预设差异阈值条件，判定第二校正因子8符合预设差异阈值条件，则执行步骤S43和S44。若第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值大于预设差异阈值条件，判定第二校正因子8不符合预设差异阈值条件，则重新由待活化金属单元4经中子活化得到第二校正因子8和由待活化非金属单元9经中子活化得到第一校正因子11，直至第二校正因子8符合预设差异阈值条件。
示例性地，假设预设差异阈值条件为10％，第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值为7％，则第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值小于预设差异阈值条件，判定第二校正因子8符合预设差异阈值条件。相反，假设第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值为13％，则第二校正因子8和第一校正因子11之间的差值大于预设差异阈值条件，判定第二校正因子8不符合预设差异阈值条件。
如图7所示，BF3检测器1放置在射束整形体(Beam Shaping Assembly，BSA)中接受中子照射，BF3检测器1中的硼元素与中子发生核反应生成10B(N,A)7Li，A和7Li带电粒子在电压的驱动下被高压电极收集，产生感应电脉冲信号。脉冲信号通过同轴电缆传输到信号处理电路2，信号处理电路2对脉冲信号进行脉冲放大滤波整形操作，经处理的脉冲信号传输到计数器3中进行脉冲计数，得到计数率(即待校正计数率)，通过计数率可实时测定中子束流强度。
然而，BF3检测器1中的硼元素与一定通量的中子发生核反应后，其含量会逐渐减少，导致BF3检测器1的敏感度降低，因此，每隔一定时间便需对BF3检测器进行敏感度的校正，以确保剂量监控系统运作无误。
校正操作的具体步骤如下。
将待活化非金属单元9置于中子射束出口处的空气中，也可以置于模体中，进行一定时间的中子照射，待活化非金属单元9会与中子发生活化反应。中子照射停止后，将经活化的非金属单元放置在测量装置活化检出探测器5的前方，并由信号处理电路6对待活化非金属单元9经中子活化后放出的校正射线进行预处理操作，整形校正射线并消除噪音，进而利用计数器3对校正射线进行计数，得到第一中子反应率10，并基于第一中子反应率10，确定第一校正因子11。
进一步地，将待活化金属单元4置于中子射束出口处的空气中，也可以置于模体中，进行一定时间的中子照射，待活化金属单元4会与中子发生活化反应。中子照射停止后，将经活化的金属单元放置在测量装置活化检出探测器5的前方，并由信号处理电路6对待活化金属单元4经中子活化后放出的校正射线进行预处理操作，整形校正射线并消除噪音，进而利用计数器3对校正射线进行计数，得到第二中子反应率7，并基于第二中子反应率7，确定第二校正因子8。
需要说明的是，待活化非金属单元的材料包括磷、硫、硅和溴中的至少一种，待活化金属单元和待活化非金属单元被活化后放出的校正射线包括伽马射线和/或电子射线，活化检出探测器包括高纯锗、半导体探测器、闪烁体和电离室探测器中的至少一种。
图8所示为本申请一示例性实施例提供的中子剂量测量装置的结构示意图。如图8所示，本申请实施例提供的中子剂量测量装置包括：
第一确定模块100，用于确定剂量监控系统对应的待校正单元；
第二确定模块200，用于基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部；
第三确定模块300，用于基于第一校正因子，对剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，第二确定模块200还用于，待校正单元设置为待校正计数率；基于待活化非金属单元经中子活化后放出的校正射线数量，确定第一中子反应率；基于待校正计数率和第一中子反应率，确定第一校正因子。
在本申请一实施例中，第二确定模块200还用于，基于待校正计数率，确定待活化非金属单元对应的活化时间段的非金属平均计数率；基于第一中子反应率和非金属平均计数率，确定第一校正因子。
在本申请一实施例中，中子剂量测量装置还包括，第四确定模块用于基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和剂量监控系统对应的待校正单元或者和待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二校正因子；待活化金属单元包括金属构件及用于检测金属构件经中子活化后放出的射线数量的第二检测部。第五确定模块用于基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的剂量监控系统进行修正。
在本申请一实施例中，第二确定模块200还用于，基于待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二中子反应率；基于待校正计数率，确定待活化金属单元对应的活化时间段的金属平均计数率；基于第一中子反应率和金属平均计数率或者和第二中子反应率，确定第二校正因子。
在本申请一实施例中，第五确定模块还用于，确定第一校正因子和第二校正因子之间的差异信息；若基于差异信息确定第一校正因子符合预设差异阈值条件，则基于第一校正因子，确定剂量监控系统对应的校正值；基于剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和患者对应的已照射时间，确定患者的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，第五确定模块还用于基于剂量监控系统对应的校正值和硼剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的癌细胞实时剂量率校正值；基于癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的癌细胞的中子实时剂量。
在本申请一实施例中，第五确定模块还用于基于剂量监控系统对应的校正值和非癌细胞剂量转换因子，确定剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值；基于非癌细胞实时剂量率校正值和已照射时间，确定患者的非癌细胞的中子实时剂量。
应当理解，图8提供的中子剂量测量装置中的第一确定模块100、第二确定模块200、第三确定模块300的操作和功能可以参考上述图1至图7提供的中子剂量测量方法，为了避免重复，在此不再赘述。
下面，参考图9来描述根据本申请实施例的电子设备。图9所示为本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图9所示，电子设备50包括一个或多个处理器501和存储器502。
处理器501可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备50中的其他组件以执行期望的功能。
存储器502可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器501可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的中子剂量测量方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如包括待校正计数率、第一校正因子、第二校正因子和中子实时剂量等各种内容。
在一个示例中，电子设备50还可以包括：输入装置503和输出装置504，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
该输入装置503可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置504可以向外部输出各种信息，包括待校正计数率、第一校正因子、第二校正因子和中子实时剂量等。该输出装置504可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图9中仅示出了该电子设备50中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备50还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种实施例的中子剂量测量方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种实施例的中子剂量测量方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种中子剂量测量方法，其特征在于，包括：
确定剂量监控系统对应的待校正单元；
基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和所述剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，所述待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测所述非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部；
基于所述第一校正因子，对所述剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
2.根据权利要求1所述的中子剂量测量方法，其特征在于，所述待校正单元设置为待校正计数率；
基于所述待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第一中子反应率；
基于所述待校正计数率和所述第一中子反应率，确定第一校正因子。
3.根据权利要求2所述的中子剂量测量方法，其特征在于，基于所述待校正计数率，确定所述待活化非金属单元对应的活化时间段的非金属平均计数率；
基于所述第一中子反应率和所述非金属平均计数率，确定所述第一校正因子。
4.根据权利要求1至3任一项所述的中子剂量测量方法，进一步包括，基于所述待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和所述剂量监控系统对应的待校正单元或者和所述待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二校正因子；所述待活化金属单元包括金属构件及用于检测所述金属构件经中子活化后放出的射线数量的第二检测部；基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的所述剂量监控系统进行修正。
5.根据权利要求4所述的中子剂量测量方法，其特征在于，
基于所述待活化金属单元经中子活化后放出的射线数量，确定第二中子反应率；
基于所述待校正计数率，确定所述待活化金属单元对应的活化时间段的金属平均计数率；
基于所述第一中子反应率和所述金属平均计数率或者和所述第二中子反应率，确定所述第二校正因子。
6.根据权利要求4所述的中子剂量测量方法，其特征在于，所述基于第二校正因子修正第一校正因子，从而对校正后的所述剂量监控系统进行修正，包括：
确定所述第一校正因子和所述第二校正因子之间的差异信息；
若基于所述差异信息确定所述第一校正因子符合预设差异阈值条件，则基于所述第一校正因子，确定所述剂量监控系统对应的校正值；
基于所述剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和所述患者对应的已照射时间，确定所述患者的中子实时剂量。
7.根据权利要求6所述的中子剂量测量方法，其特征在于，所述剂量转换因子包括硼剂量转换因子，所述基于所述剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和所述患者对应的已照射时间，确定所述患者的中子实时剂量，包括：
基于所述校正值和所述硼剂量转换因子，确定所述剂量监控系统对应的癌细胞实时剂量率校正值；
基于所述癌细胞实时剂量率校正值和所述已照射时间，确定所述患者的癌细胞的中子实时剂量。
8.根据权利要求6所述的中子剂量测量方法，其特征在于，所述剂量转换因子包括非癌细胞剂量转换因子，所述基于所述剂量监控系统对应的校正值、剂量转换因子和所述患者对应的已照射时间，确定所述患者的中子实时剂量，包括：
基于所述剂量监控系统对应的校正值和所述非癌细胞剂量转换因子，确定所述剂量监控系统对应的非癌细胞实时剂量率校正值；
基于所述非癌细胞实时剂量率校正值和所述已照射时间，确定所述患者的非癌细胞的中子实时剂量。
9.根据权利要求1至3任一项所述的中子剂量测量方法，其特征在于，所述待活化非金属单元的材料包括磷、硫、硅和溴中的至少一种。
10.一种中子剂量测量装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定剂量监控系统对应的待校正单元；
第二确定模块，用于基于待活化非金属单元经中子活化后放出的射线数量和所述剂量监控系统对应的待校正单元，确定第一校正因子，其中，所述待活化非金属单元包括非金属构件及用于检测所述非金属构件经中子活化后放出的射线数量的第一检测部；
第三确定模块，用于基于所述第一校正因子，对所述剂量监控系统进行校正，从而确定患者的中子实时剂量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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