RU2747365C1 - Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation - Google Patents

Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2747365C1
RU2747365C1 RU2020136561A RU2020136561A RU2747365C1 RU 2747365 C1 RU2747365 C1 RU 2747365C1 RU 2020136561 A RU2020136561 A RU 2020136561A RU 2020136561 A RU2020136561 A RU 2020136561A RU 2747365 C1 RU2747365 C1 RU 2747365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
patient
measuring
parameters
permissible values
dose
Prior art date
Application number
RU2020136561A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Валентинович Сиксин
Original Assignee
Виктор Валентинович Сиксин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Валентинович Сиксин filed Critical Виктор Валентинович Сиксин
Priority to RU2020136561A priority Critical patent/RU2747365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747365C1 publication Critical patent/RU2747365C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention is used to control the beam parameters during proton therapy. The essence of the invention lies in the fact that the measurement of the permissible values of the density of the beam intensity before irradiation of the patient is carried out using coordinate-sensitive detectors installed in front of the patient and behind the last scanning magnet, the quantitative comparison of the measured parameters of the intensity density with the permissible values and the shutdown of the beam when the parameters deviate from the permissible values, while measuring the permissible values of the density of the beam intensity additionally includes measuring the depth of the Bragg peak by means of a device for measuring energy release from ionizing radiation, installed at the patient's site, with the possibility of its subsequent removal from the beam axis when the patient is irradiated, and pad detectors are used as coordinate-sensitive detectors cameras on "warm liquid".
EFFECT: invention is aimed at increasing the conformity of proton therapy due to constant monitoring of the dose field boundary in the target.
4 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnology area

Предлагаемое изобретение относиться к области лучевой терапии с использованием для лечения протонов и тяжелых ионов и может быть применено для практической дозиметрии при определении поглощенной дозы от радиотерапевтического пучка протонов в тканеэквивалентном фантоме для медицинских целей, в частности, к протонной терапии для облучения сканирующим «карандашным пучком» небольших патологических очагов с большой конформностью подведения большой дозы к области паталогического очага по координате и дозе.  The proposed invention relates to the field of radiation therapy using for the treatment of protons and heavy ions and can be applied for practical dosimetry in determining the absorbed dose from a radiotherapeutic proton beam in a tissue-equivalent phantom for medical purposes, in particular, to proton therapy for irradiation with a scanning "pencil beam" small pathological foci with a high conformity of the high dose to the area of the pathological focus along the coordinate and dose.

Предшествующий уровень техники Prior art

Из патента RU2654838, опубл. 22.05.2018, известен способ измерения энерговыделения от ионизирующих излучений в тканеэквивалентом фантоме, заключающийся в том, что измерение энерговыделения от ионизирующих излучений осуществляется прямым измерением длины пробега частиц по пику Брэгга для определения поглощенной дозы из расчетного соотношения пробег-энергия при визуализации свечения области энерговыделения матричным телевизионным ПЗС фотоприемником с оптикой сопряжения, используя режимы объединения пикселей и сложения телевизионных кадров. From patent RU2654838, publ. 05/22/2018, there is a known method for measuring the energy release from ionizing radiation in a tissue equivalent of a phantom, which consists in the fact that the energy release from ionizing radiation is measured by direct measurement of the particle path length by the Bragg peak to determine the absorbed dose from the calculated path-energy ratio when visualizing the glow of the energy release region by the matrix a CCD television photodetector with coupling optics, using the modes of combining pixels and adding television frames.

Из патента RU179244, опубл. 07.05.2018, известен телевизионный детектор ионизирующих излучений, содержащий: тканеэквивалентный фантом для приема пучка ионизирующего излучения; телевизионную камеру на ПЗС-матрице, снабженную оптической линзовой системой и выполненную с возможностью объединения сигналов от группы пикселей ПЗС-матрицы и суммирования кадров до выходного каскада ПЗС-матрицы; светозащитный кожух со входным окном из материала, непроницаемого для света, но пропускающего пучок ионизирующего излучения; при этом тканеэквивалентный фантом установлен внутри светозащитного кожуха и обращен своей продольной осью на входное окно, а объектив оптической системы, которая вместе с телевизионной камерой помещена внутрь светозащитного кожуха, обращен на тканеэквивалентный фантом перпендикулярно его продольной оси. From patent RU179244, publ. 05/07/2018, a television detector of ionizing radiation is known, containing: a tissue-equivalent phantom for receiving a beam of ionizing radiation; a television camera on a CCD matrix, equipped with an optical lens system and configured to combine signals from a group of pixels of the CCD matrix and add frames to the output stage of the CCD matrix; a light-shielding casing with an entrance window made of a material impervious to light, but transmitting a beam of ionizing radiation; In this case, the tissue-equivalent phantom is installed inside the light-shielding casing and faces with its longitudinal axis towards the entrance window, and the lens of the optical system, which, together with the television camera, is placed inside the light-shielding casing, faces the tissue-equivalent phantom perpendicular to its longitudinal axis.

Устройство измерения энерговыделения от ионизирующих излучений, раскрытое в вышеуказанных патентах, а именно цифровой детектор получения изображений (ЦДПИ), с точностью регламентируемой МАГАТЭ, восстанавливает глубину пика Брэгга для предстоящего контроля дозного поля по глубине и ширине перед облучением пациента за импульс ускорителя [Серия технических докладов №398. Определение поглощенной дозы при дистанционной лучевой терапии: Международные практические рекомендации по дозиметрии, основанные на эталонах единицы поглощенной дозы в воде, МАГАТЭ, Вена, 2004.].The device for measuring the energy release from ionizing radiation, disclosed in the above patents, namely, the digital image acquisition detector (DCPI), with the accuracy regulated by the IAEA, restores the depth of the Bragg peak for the forthcoming control of the dose field in depth and width before irradiating a patient for an accelerator pulse [Series of technical reports No. 398. Determination of Absorbed Dose in External Radiation Therapy: International Practice Guidelines for Dosimetry Based on Absorbed Dose Unit Standards in Water, IAEA, Vienna, 2004].

Наиболее близким является способ контроля параметров пучка в процессе протонной терапии, известный из патента SU1338154, опубл. 23.05.1988, в котором на двух одинаковых газовых пропорциональных камерах (позиционно-чувствительные детекторы) контролируют интенсивность облучения мишени. Одну камеру устанавливают после последней квадрупольной линзы, а вторую перед пациентом. The closest is the method for controlling the beam parameters during proton therapy, known from the patent SU1338154, publ. 05/23/1988, in which on two identical gas proportional chambers (position-sensitive detectors) control the intensity of target irradiation. One camera is installed after the last quadrupole lens, and the second one in front of the patient.

К недостаткам указанного способа относится невысокая точность в определении потока, проходящих через них протонов, и отсутствие возможности определять полную дозу прошедших через них частиц за импульс ускорителя, а кроме того, отсутствует возможность измерять за импульс глубину пика Брэгга по координате z.The disadvantages of this method include low accuracy in determining the flux of protons passing through them, and the inability to determine the total dose of particles passing through them per accelerator pulse, and in addition, it is not possible to measure the Bragg peak depth along the z coordinate per pulse.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Задачей предлагаемого изобретения является повышение конформности протонной терапии, а именно точности контроля соответствия пучка излучения патологическому очагу, при определении профиля поглощенной дозы по глубине и ширине пика Брэгга перед сеансами протонной терапии и контроля процесса облучения пациента во время сеанса. The objective of the present invention is to increase the conformity of proton therapy, namely the accuracy of monitoring the correspondence of the radiation beam to the pathological focus, when determining the profile of the absorbed dose by the depth and width of the Bragg peak before proton therapy sessions and monitoring the patient's irradiation during the session.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности в определении выделившейся в мишени дозы за каждый импульс ускорителя. Кроме того, повышение надежности, снижение стоимости устройства (детектора), упрощение конструкции за счет повышения чувствительности камер, так как применяют менее дорогостоящие зарядово-чувствительные усилители, а камеры на «теплой жидкости» являются малогабаритными, в сравнении с обычными воздушными камерами. The technical result of the proposed invention is to increase the accuracy in determining the dose released in the target for each accelerator pulse. In addition, increasing the reliability, reducing the cost of the device (detector), simplifying the design by increasing the sensitivity of the chambers, since less expensive charge-sensitive amplifiers are used, and the chambers based on "warm liquid" are small in comparison with conventional air chambers.

Заявленный технический результат достигается в способе контроля параметров пучка в процессе протонной терапии, включающем измерение допустимых значений плотности интенсивности пучка путем измерения ширины пика Брэгга с помощью падовых камер на «теплой жидкости», установленных перед больным и за последним сканирующим магнитом и глубины пика Брэгга посредством устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений, установленном на месте пациента, с возможностью его последующего отвода от оси пучка при облучении пациента, количественное сравнение измеренных параметров плотности интенсивности с допустимыми значениями, и отключение пучка при отклонении параметров от допустимых значений. При этом в качестве устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений используют цифровой детектор получения изображений. Заявленный технический результат обеспечивается именно за счет совместной работы цифрового детектора получения изображений (ЦДПИ) и падовых камер на «теплой жидкости» для измерения ширины и глубины пика Брэгга и корректировки профиля пика Брэгга по ширине за счет информации получаемой с падовых камер на «теплой жидкости». The claimed technical result is achieved in a method for controlling the beam parameters during proton therapy, including measuring the permissible values of the density of the beam intensity by measuring the width of the Bragg peak using pad cameras on the "warm liquid" installed in front of the patient and behind the last scanning magnet and the depth of the Bragg peak by means of the device measuring the energy release from ionizing radiation, installed at the patient's site, with the possibility of its subsequent removal from the beam axis when the patient is irradiated, quantitative comparison of the measured intensity density parameters with the permissible values, and switching off the beam when the parameters deviate from the permissible values. In this case, a digital image acquisition detector is used as a device for measuring the energy release from ionizing radiation. The claimed technical result is ensured precisely due to the joint operation of a digital image acquisition detector (CDPI) and pad cameras on a "warm liquid" to measure the width and depth of the Bragg peak and adjust the profile of the Bragg peak in width due to information received from the pad cameras on the "warm liquid" ...

Заявленный технический результат достигается применением устройства контроля параметров пучка в процессе протонной терапии, включающем координатно-чувствительные падовые камеры на «теплой жидкости», установленные перед больным и за последним сканирующим магнитом, с возможностью определения ширины пика Брэгга, и устройство измерения энерговыделения от ионизирующих излучений, установленное на месте пациента, с возможностью его последующего отвода от оси пучка при облучении пациента. При этом в качестве устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений используют цифровой детектор получения изображений – ЦДПИ, с помощью которого определяют глубину пика Брэгга.The claimed technical result is achieved by using a device for monitoring the parameters of the beam in the process of proton therapy, which includes coordinate-sensitive pad cameras on a "warm liquid" installed in front of the patient and behind the last scanning magnet, with the ability to determine the width of the Bragg peak, and a device for measuring energy release from ionizing radiation, installed at the patient's site, with the possibility of its subsequent removal from the beam axis when the patient is irradiated. In this case, as a device for measuring the energy release from ionizing radiation, a digital image acquisition detector - CDPI is used, with the help of which the depth of the Bragg peak is determined.

Отличительной особенностью заявляемого изобретения является применение в способе контроля параметров пучка в процессе протонной терапии двух плоскопараллельных координатно-чувствительных падовых камер, активным веществом которых, является «теплая жидкость». Хорошо известны преимущества камер на «теплых жидкостях» (т.ж.) в сравнении с ионизационными камерами на воздухе и газовых смесях. A distinctive feature of the claimed invention is the use of two plane-parallel coordinate-sensitive pad chambers in the method for controlling the beam parameters during proton therapy, the active substance of which is "warm liquid". The advantages of chambers based on "warm liquids" (i.e.) in comparison with ionization chambers in air and gas mixtures are well known.

Камеры на «теплых жидкостях», помимо двумерного распределения по координате, дают мгновенное дозное распределение по ширине и высоте пучка, направляемого на мишень за импульс. Cameras based on "warm liquids", in addition to a two-dimensional distribution along the coordinate, give an instantaneous dose distribution over the width and height of the beam directed to the target per pulse.

Характеристики «теплых жидкостей», которыми могут заполняться падовые камеры приведены в Таблице 1. The characteristics of the "warm liquids" with which pad chambers can be filled are shown in Table 1.

Таблица 1. Электронные свойства «теплых жидкостей».Table 1. Electronic properties of "warm liquids".

ЖидкостьLiquid Температура кипения (Т), °СBoiling point (Т), ° С Относительная диэлектрическая константа (ε)Relative dielectric constant (ε) Мобильность свободных носителей заряда (μ), м2/В/секMobility of free charge carriers (μ), m 2 / V / s Выход пар свободных электронов (Gif)Free electron pair output (G if ) Плотность жидкости (d), г/см3 Density of liquid (d), g / cm 3 ИзооктанIsooctane 99,2499.24 1,9361.936 5,3·10-4 5.3 · 10 -4 0,330.33 0,690.69 ТетраметилпентанTetramethylpentane 140,3140.3 2,052.05 29·10-4 29 · 10 -4 0,420.42 0,720.72 ТетраметилсиланTetramethylsilane 26,6526.65 1,841.84 105·10-4 105 · 10 -4 0,740.74 0,650.65 ТетраметилгерманийTetramethylgermanium 44,044.0 2,012.01 90·10-4 90 · 10 -4 0,630.63 1,0061.006

Выход электронов на каждые 100 эВ энергии, потерянной на ионизацию, вычисляют по формуле (1): The yield of electrons for every 100 eV of energy lost to ionization is calculated by the formula (1):

Figure 00000001
(1)
Figure 00000001
(one)

где D - доза, поглощенная в рабочем объеме камеры (мР/имп); where D is the dose absorbed in the working volume of the chamber (mR / imp);

d - плотность «теплой жидкости» (г/см3); d is the density of the "warm liquid" (g / cm 3 );

v - рабочий объем камеры (см3).v is the working volume of the chamber (cm 3 ).

Из формулы (1) видно, что при одной и той же дозе выделившейся в водном фантоме, в одном и том же объеме камеры количество собранного заряда Q у камеры на «теплой жидкости» будет в 100 раз больше, а, следовательно, точность определения дозы будет значительно выше.From formula (1) it can be seen that at the same dose released in the water phantom, in the same volume of the chamber, the amount of the collected charge Q from the chamber on the "warm liquid" will be 100 times greater, and, consequently, the dose determination accuracy will be much higher.

В предлагаемом изобретении применяют две координатно-чувствительные камеры ПК1 и ПК2, работающие на «теплой жидкости», чувствительные по ширине (координате х) и по высоте (координате y). Анод такой камеры разделен на отдельные пады, заряд с которых, выводится на свой зарядово-чувствительный усилитель. Благодаря применению в качестве активного вещества «теплой жидкости», в 100 раз возрастает точность определения плотности пучка (дозного поля), и как результат возрастает точность определения выделившейся дозы в мишени в сравнении с аналогом. The proposed invention uses two coordinate-sensitive cameras PK1 and PK2, operating on a "warm liquid", sensitive in width (x coordinate) and height (y coordinate). The anode of such a chamber is divided into separate pads, the charge from which is output to its charge-sensitive amplifier. Due to the use of "warm liquid" as an active substance, the accuracy of determining the density of the beam (dose field) increases by 100 times, and as a result, the accuracy of determining the released dose in the target increases in comparison with the analogue.

Для повышения конформности протонной терапии, а именно точности соответствия пучка области патологического очага у пациента, используют две координатно-чувствительные падовые камеры на «теплой жидкости» одну ПК1 устанавливают на выходе из последнего сканирующего магнита, а вторую ПК2 перед пациентом. Определяют плотность интенсивности пучка (дозный профиль) на входе в мишень, количественно сравнивают измеренные текущие плотности интенсивности (дозный профиль) с допустимыми значениями, и при их превышении отключают пучок. To increase the conformity of proton therapy, namely the accuracy of the correspondence of the beam to the area of the pathological focus in the patient, two coordinate-sensitive pad chambers are used on the "warm liquid"; one PC1 is installed at the outlet of the last scanning magnet, and the second PC2 is in front of the patient. The density of the beam intensity (dose profile) at the entrance to the target is determined, the measured current intensity densities (dose profile) are quantitatively compared with the permissible values, and when they are exceeded, the beam is turned off.

Устройство работает не только в режиме регистрации пиков Брэгга, но и в режиме «напролет», т.е. без остановки пучка протонов в мишени – когда пучок сканирует мишень.The device operates not only in the Bragg peak registration mode, but also in the “all the way” mode, i.e. without stopping the proton beam in the target - when the beam scans the target.

Описание изобретенияDescription of the invention

В месте расположения пациента перед сеансом протонной терапии, устанавливают устройство, состоящее из совместно работающих камер ПК1 и ПК2 и цифровой детектор получения изображений ЦДПИ. At the location of the patient before the proton therapy session, a device is installed, consisting of jointly working cameras PC1 and PC2 and a digital detector for obtaining images of the CDPI.

Общая схема заявляемого устройства приведена на Фиг.1. Устройство, включает ускоритель типа синхротрона (1) с протонным пучком (2) для облучения мишени (3), например, опухоли. Для привязки положения мишени (3) к оси пучка, введена неподвижная система координат x,y,z (4). Пучок протонов, выведенный из ускорителя (1) фокусируется двумя квадрупольными линзами (5) и проходит через сканирующие магниты (6). Две координатно-чувствительные падовые камеры на «теплой жидкости» ПК1 (7) и ПК2 (8), выставлены своими центральными падами вдоль оси z (9), которую называют глубиной, оси x (10), которую называют шириной, и оси y (11) - высотой. Плоскости камер ПК1 и ПК2 перпендикулярны оси z (9). Камеру ПК1 располагают сразу за вторым сканирующим магнитом, а камеру ПК2 перед входом в детектор ЦДПИ (при измерении допустимых значений плотности интенсивности пучка) или перед пациентом. На Фиг.1 элементы, входящие в ЦДПИ схематически попадают в область, обозначенную пунктирной линией (12) и состоят из: светозащитного герметичного корпуса (13), внутри которого располагается водный фантом (14), обращенный своей поверхностью на объектив (15), и адаптивный электронный тракт ЦДПИ с зарядово-чувствительной матрицей (16). Центр водного фантома (14) проходит через ось z, а входная плоскость водного фантома, в которую входит пучок, параллельна плоскости x,y. Падовые камеры ПК1 и ПК2 при прохождении пучка определяют траекторию входа пучка в водный фантом ЦДПИ (мишень пациента). А ЦДПИ по измеренному координатному энерговыделению пучка в водном фантоме определяет область дозного поля и точку остановки пучка (17) - пик Брэгга или область границы пучка «напролет». The general diagram of the inventive device is shown in Fig. 1. The device includes a synchrotron-type accelerator (1) with a proton beam (2) for irradiating a target (3), for example, a tumor. To bind the position of the target (3) to the beam axis, a fixed coordinate system x, y, z (4) is introduced. The proton beam ejected from the accelerator (1) is focused by two quadrupole lenses (5) and passes through the scanning magnets (6). Two coordinate-sensitive pad chambers on the "warm liquid" PK1 (7) and PK2 (8), are set with their central pads along the z-axis (9), which is called depth, the x-axis (10), which is called the width, and the y-axis ( 11) - height. The planes of the cameras PK1 and PK2 are perpendicular to the z axis (9). The PK1 camera is located immediately behind the second scanning magnet, and the PK2 camera is located in front of the CPPI detector (when measuring the permissible values of the beam intensity density) or in front of the patient. In Fig. 1, the elements included in the CDPI schematically fall into the area indicated by the dashed line (12) and consist of: a light-shielding sealed housing (13), inside which there is a water phantom (14) facing its surface towards the lens (15), and adaptive electronic path of the CDPI with a charge-sensitive matrix (16). The center of the water phantom (14) passes through the z axis, and the input plane of the water phantom, into which the beam enters, is parallel to the x, y plane. Pad cameras PK1 and PK2 during the passage of the beam determine the trajectory of the beam entry into the water phantom of the CPPI (patient's target). And the CDPI, based on the measured coordinate energy release of the beam in the water phantom, determines the region of the dose field and the point where the beam stops (17) - the Bragg peak or the region of the beam boundary “all the way”.

«Напролет» – это режим облучения без образования пика Брэгга (например, при энергии протонов 1 ГэВ), когда пучок выходит из фантома (или пациента) без остановки и ЦДПИ будет регистрировать только область траектории пучка и границы ее прохождения через мишень. В случае работы в режиме пика Брэгга (17) - это точка остановки пучка в данном вокселе водного фантома, где выделилась энергия пика Брэгга и (18) это граница области мишени, которую по заданной программе сканируют сканирующие магниты (6). Пады камер ПК1 и ПК2, которые зафиксировали прохождение пучка за импульс, и которые определяют направление пучка обозначены как (19).“Throughout” is an irradiation mode without the formation of a Bragg peak (for example, at a proton energy of 1 GeV), when the beam leaves the phantom (or patient) without stopping and the CPDI will register only the region of the beam trajectory and the boundaries of its passage through the target. In the case of operation in the Bragg peak mode (17), this is the point where the beam stops in a given voxel of the water phantom, where the Bragg peak energy is released and (18) is the boundary of the target area, which is scanned by the scanning magnets according to a given program (6). The pads of cameras PK1 and PK2, which recorded the passage of the beam per pulse, and which determine the direction of the beam, are designated as (19).

Схема работы устройства, раскрывающая способ контроля параметров пучка и стабилизации дозы поясняется на Фиг.2. Ускоритель (20) выводит протонный пучок (21), который фокусируется квадрупольными линзами (22) и (23), а затем с помощью сканирующих магнитов (24) и (25) направляет пучок на мишень (26), ограниченную границей (27). Отклоненный последним сканирующим магнитом (25) пучок (21) останавливается и выделяет энергию в области вокселя (28), что фиксируется детектором ЦДПИ (29), информация с которого передается на считывающую электронику СЭ (30). Для контроля положения пациента во время сеанса (положения ЦДПИ перед сеансом) вводиться система координат: x, y, z (31), совпадающая с положением камер ПК1 (32) и ПК2 (33). Детектор ЦДПИ (29) за импульс ускорителя определяет распределение энерговыделения (дозный профиль) пика Брэгга по глубине и передает текущее измеренное значение на блок контроля (34) соответствия облучения заданным значениям по глубине. Каждая камера ПК1 (32) и ПК2 (33) за импульс ускорителя измеряет направление пучка на мишень и измеряет двухмерные профили (x,y) плотности интенсивности (дозные профили). Считывающая электроника камер ПК1 (35) и ПК2 (36) позволяет обработать сигналы, приходящие с камер, и получить дозные профили и плотности интенсивности пучка. Сигнал с датчика измерителя интенсивности протонного пучка (37) поступает на электронную схему сравнения СКОО (38). Информация с блоков (34), (35) и (36) так же поступает на электронную схему сравнения и контроля обнаружения отклонений СКОО (38). На схеме СКОО (38) происходит сравнение и анализ по нескольким измеренным и заданным параметрам. Алгоритмы параметров для сравнения задаются с помощью, так называемой, программируемой матрицы FPGA (39). Программируемая матрица управляет авторегулятором интенсивности протонного пучка (40), который связан с блоком ускорения (41) ускорителя. Схема СКОО работает и управляется по программе, задаваемой программируемой матрицей FPGA (39), где задаются и контролируются по нескольким параметрам изменения характеристик пучка во время проведения сеанса протонной терапии, и, в случае отклонения этих параметров от заданных, выключает пучок. Весь процесс состояния этих параметров записывают в компьютер ПК (42) в течение всего сеанса лучевой терапии. The operation diagram of the device revealing the method for controlling the beam parameters and stabilizing the dose is illustrated in Fig. 2. The accelerator (20) outputs a proton beam (21), which is focused by quadrupole lenses (22) and (23), and then, using scanning magnets (24) and (25), directs the beam to the target (26) bounded by the boundary (27). The beam (21) deflected by the last scanning magnet (25) stops and releases energy in the voxel region (28), which is recorded by the CPDI detector (29), the information from which is transmitted to the readout electronics of the SE (30). To control the position of the patient during the session (the position of the CDPI before the session), a coordinate system is introduced: x, y, z (31), which coincides with the position of the cameras PK1 (32) and PK2 (33). The CDPI detector (29) determines the distribution of the energy release (dose profile) of the Bragg peak along the depth during the accelerator pulse and transmits the current measured value to the control unit (34) for the correspondence of the irradiation to the set values along the depth. Each chamber PK1 (32) and PK2 (33) during an accelerator pulse measures the direction of the beam to the target and measures two-dimensional profiles (x, y) of intensity density (dose profiles). The readout electronics of the PK1 (35) and PK2 (36) cameras make it possible to process the signals coming from the cameras and obtain dose profiles and beam intensity densities. The signal from the sensor of the proton beam intensity meter (37) is fed to the SKOO comparison electronic circuit (38). Information from blocks (34), (35) and (36) also enters the electronic circuit for comparison and control of the detection of deviations of the RMSD (38). In the SKOO scheme (38), a comparison and analysis takes place according to several measured and specified parameters. Parameter algorithms for comparison are specified using the so-called FPGA programmable matrix (39). The programmable matrix controls the autoregulator of the proton beam intensity (40), which is connected to the acceleration unit (41) of the accelerator. The SCOO scheme operates and is controlled according to a program specified by a programmable FPGA matrix (39), where changes in beam characteristics during a proton therapy session are set and controlled by several parameters, and, if these parameters deviate from the specified ones, the beam is turned off. The entire process of the state of these parameters is recorded in a PC (42) during the entire session of radiation therapy.

Процесс контроля интенсивности пучка в процессе подготовки и проведения сеанса протонной терапии с применением устройства ведут следующим образом. Перед тем, как уложить пациента, включают протонный пучок и определяют с помощью детектора ЦДПИ точное соответствие положения мишени и требуемого для ее облучения координатного профиля энерговыделения. Т.е. соответствует ли область энерговыделения в водном фантоме ЦДПИ области патологического очага, при этом учитывают данные, получаемые из камер ПК1 и ПК2. Камеры ПК1 и ПК2 за импульс ускорителя контролируют дозное поле по ширине (координаты х и y), облучающее мишень.The process of controlling the intensity of the beam during the preparation and conduct of the proton therapy session using the device is carried out as follows. Before laying the patient down, the proton beam is switched on and the exact correspondence between the position of the target and the coordinate profile of the energy release required for its irradiation is determined with the help of the CPPI detector. Those. whether the area of energy release in the water phantom of the CPPI corresponds to the area of the pathological focus, while taking into account the data obtained from the cameras PK1 and PK2. The PK1 and PK2 cameras control the width of the dose field (coordinates x and y) irradiating the target during the accelerator pulse.

Точность определения глубины дозного поля в водном фантоме, имитирующем пациента, перед его облучением, за счет ЦДПИ достигается 0,5мм. Далее с помощью считывающей электроники СЭ (35) и (36) измеряют заряд с каждого пада камер ПК1 и ПК2. Пады камер ПК1 и ПК2 позволяют измерять профиль пучка вдоль осей х и y, перпендикулярных оси пучка z. Пады камер определяют горизонтальный и вертикальный профиль пучка и абсолютную дозу пучка, прошедшего за данный импульс ускорителя через ПК1 и ПК2 (с точностью в 100 раз превышающую другие детекторы), и через детектор ЦДПИ, расположенный на месте пациента, и подтверждают, что именно эта же доза выделилась в водном фантоме, имитирующем пациента, за тот же импульс ускорителя. Всю плотность интенсивности пучка за импульс, прошедшую через пады обеих камер и дозные профили по обеим координатам, так же записывают для каждого импульса и выводят на компьютер. Измеренные профили вдоль оси x и y, и вычисленное направление пучка на мишень, заносят в схему СКОО (38), которая осуществляет количественный контроль динамических изменений параметров пучка во время проведения сеанса протонной терапии. В случае выхода пучка за область патологического очага система СКОО отключит пучок, что также можно будет наблюдать на мониторе ПК, для получения документальной записи процесса облучения. The accuracy of determining the depth of the dose field in a water phantom that simulates a patient, before his irradiation, due to the CPDI is achieved by 0.5 mm. Then, using the readout electronics of the SE (35) and (36), the charge from each pad of the PK1 and PK2 chambers is measured. The pads of the PK1 and PK2 cameras make it possible to measure the beam profile along the x and y axes perpendicular to the z axis of the beam. The pads of the cameras determine the horizontal and vertical profile of the beam and the absolute dose of the beam that has passed during a given accelerator pulse through PK1 and PK2 (with an accuracy of 100 times higher than other detectors), and through the CPPI detector located at the patient's site, and confirm that this is the same the dose was released in the water phantom simulating the patient during the same accelerator pulse. The entire density of the beam intensity per pulse, which passed through the pads of both chambers and dose profiles along both coordinates, is also recorded for each pulse and displayed on a computer. The measured profiles along the x and y axes and the calculated direction of the beam to the target are entered into the SKOO scheme (38), which quantitatively controls the dynamic changes in the beam parameters during the proton therapy session. If the beam leaves the area of the pathological focus, the SKOO system will turn off the beam, which can also be observed on the PC monitor to obtain a documentary record of the irradiation process.

Визуальный и количественный контроль параметров пучка с помощью схемы СКОО проводят одновременно в течение всего времени облучения. Распределение плотности интенсивности на ПК1 и ПК2 получают также в течение всего сеанса облучения. Сканирующим «карандашным пучком», который по заданной программе, встроенной в программируемую матрицу FPGA, облучают мишень так, чтобы пучок не вышел за границы облучаемой мишени и не затрагивал здоровые ткани.Visual and quantitative control of the beam parameters using the SKOO scheme is carried out simultaneously during the entire irradiation time. The intensity density distribution on PC1 and PC2 is also obtained during the entire irradiation session. The target is irradiated with a scanning "pencil beam", which, according to a predetermined program built into a programmable FPGA, is irradiated so that the beam does not go beyond the boundaries of the irradiated target and does not affect healthy tissues.

Пример 1. Осуществление способа контроля обнаружения отклонений. Example 1. Implementation of a method for monitoring deviation detection.

Оператор задает в программе программируемой матрицы (39) контролируемые параметры. The operator sets the controlled parameters in the programmable matrix program (39).

Дозный профиль, получаемый камерами ПК1 и ПК2, это двумерное распределение дозы от координаты x и y, обозначим их как:The dose profile obtained by the PK1 and PK2 cameras is a two-dimensional dose distribution from the x and y coordinates, we denote them as:

d(ПК1)x,y=f(x,y) - дозные профили измеренные камерой ПК1 для координат x y; (1)d (PK1) x, y = f (x, y) - dose profiles measured by the PK1 camera for coordinates xy; (one)

d(ПК2)x,y=f(x,y) - дозные профили измеренные камерой ПК2 для координат x y; (2)d (PK2) x, y = f (x, y) - dose profiles measured by the PK2 camera for coordinates xy; (2)

Zизм(ЦДПИ)=f(z) - глубина пика Брэгга, измеренная детектором ЦДПИ за импульс ускорителя; (3) - это первый контролируемый параметр.Z edited (TSDPI) = f (z) - depth of the Bragg peak, measured per pulse detector TSDPI accelerator; (3) is the first monitored parameter.

Далее алгоритм работы СКОО следующий. Оператор включает пучок и вместо пациента устанавливает детектор ЦДПИ, установив его центральную ось вдоль оси z, при этом центральные пады камер ПК1 и ПК2 также совпадают с осью z. За один или несколько импульсов измеряют дозные профили и параметры, обозначенные в уравнениях (1)-(3). Further, the algorithm of the SCOO operation is as follows. The operator turns on the beam and instead of the patient installs the CPPI detector, setting its central axis along the z axis, while the central pads of the PK1 and PK2 cameras also coincide with the z axis. Dose profiles and parameters indicated in equations (1) - (3) are measured in one or more pulses.

Контроль №1 состоит в следующем. Из измеренных камерами дозных профилей вычисляют дозы на уровне 10% от максимума распределения, так называемый медицинский параметр d10. Control # 1 is as follows. From the dose profiles measured by the chambers, doses are calculated at the level of 10% of the maximum distribution, the so-called medical parameter d10.

d(ПК1)x,y10L= f(x,y) - доза на левом крыле дозного профиля на уровне 10% от максимума измеренная камерой ПК1 для координат x y; d (PK1) x, y 10 L = f (x, y) is the dose on the left wing of the dose profile at the level of 10% of the maximum measured by the PK1 camera for coordinates xy;

d(ПК1)x,y10R= f(x,y) - доза на правом крыле дозного профиля на уровне 10% от максимума измеренная камерой ПК1 для координат x y; d (PK1) x, y 10 R = f (x, y) is the dose on the right wing of the dose profile at a level of 10% of the maximum measured by the PK1 camera for coordinates xy;

d(ПК2)x,y10L= f(x,y) - доза на левом крыле дозного профиля на уровне 10% от максимума измеренная камерой ПК2 для координат x y; d (PK2) x, y 10 L = f (x, y) is the dose on the left wing of the dose profile at the level of 10% of the maximum measured by the PK2 camera for coordinates xy;

d(ПК2)x,y10R= f(x,y) - доза на правом крыле дозного профиля на уровне 10% от максимума измеренный камерой ПК2 для координат x y;d (PK2) x, y 10 R = f (x, y) is the dose on the right wing of the dose profile at a level of 10% of the maximum measured by the PK2 camera for coordinates xy;

Вычисляем следующие отношения, We calculate the following relations,

К(ПК1)x,y= d(ПК1)x,y10L/ d(ПК1)x,y10R; (4)K (PC1) x, y = d (PC1) x, y 10 L / d (PC1) x, y 10 R ; (four)

К(ПК2)x,y= d(ПК2)x,y10L/ d(ПК2)x,y10R; (5)K (PC2) x, y = d (PC2) x, y 10 L / d (PC2) x, y 10 R ; (five)

(4) и (5) - второй и третий контролируемые параметры. Параметры К(ПК1)x,y и К(ПК2)x,y контролируют схемой СКОО и записывают в компьютер за каждый импульс ускорителя. Именно отношение этих параметров наиболее чувствительно для любого отклонения пучка при облучении мишени по заданной программе. В случае отклонения параметров (3), (4) и (5) от заданных, произойдет отключение ускорителя.(4) and (5) are the second and third monitored parameters. Parameters K (PC1)x, yand K (PC2)x, ycontrolled by the SKOO circuit and recorded in the computer for each accelerator pulse. It is the ratio of these parameters that is most sensitive for any deflection of the beam when the target is irradiated according to a given program. In case of deviation of parameters (3), (4) and (5) from the specified ones, the accelerator will shutdown.

Контроль №2. По измеренным параметрам для двух камер определяют следующие параметры медицинского протонного пучка:Control No. 2. According to the measured parameters for two chambers, the following parameters of the medical proton beam are determined:

- направление протонного пучка по линии, соединяющей максимумы дозных распределений измеренных ПК1 и ПК2; - direction of the proton beam along the line connecting the maxima of the dose distributions of the measured PK1 and PK2;

- полную интенсивность, как площадь под дозными кривыми; - the total intensity as the area under the dose curves;

- размер пучка, определяемый пространственным положением границ распределения дозного поля на уровне d10;- the size of the beam, determined by the spatial position of the boundaries of the distribution of the dose field at the level d10;

Положение пучка относительно облучаемой мишени задают совмещением поля облучения с полушириной распределения дозного поля, измеренного камерой ПК2. Сходимость пучка определяют по формуле: The position of the beam relative to the irradiated target is set by combining the irradiation field with the half-width of the dose field distribution measured by the PK2 camera. The convergence of the beam is determined by the formula:

tg(β/2)=(FWHM1-FWHM2)/2L (6)tg (β / 2) = (FWHM 1 -FWHM 2 ) / 2L (6)

где β - угол сходимости пучка; FWHM1,2 - полные ширины на полувысоте распределений дозного поля измеренных камерами ПК1 и ПК2; L - расстояние между ПК1 и ПК2.where β is the angle of convergence of the beam; FWHM 1,2 - full widths at half-height of the dose field distributions measured by cameras PK1 and PK2; L is the distance between PC1 and PC2.

Параметр (6) определяют на схеме СКОО из измеренных профилей на камерах ПК1 и ПК2 и сравнивается c заданным параметром. В случае ухода параметра (6), также отключается ускоритель. Parameter (6) is determined on the RMS diagram from the measured profiles on cameras PK1 and PK2 and is compared with a given parameter. If parameter (6) leaves, the accelerator is also turned off.

Далее выключают пучок. Лазером выставляют направление пучка по координатам максимумов распределений в двух камер ПК1 и ПК2 и контролируют положение пациента по оси z по параметру (3) Zизм(ЦДПИ).Then the beam is turned off. Laser beam direction expose the coordinates of the maximum of two chambers PC1 and PC2 and monitor the patient's z-axis position of the parameter (3) Z edited (TSDPI).

Затем отводят детектор ЦДПИ в сторону от оси z, при этом положение камер ПК1 и ПК2 относительно осей x, y, z остается неизменно. Укладывают пациента на место детектора ЦДПИ, так чтобы центр его мишени совпал с центром мишени в ЦДПИ. Выставляют центр мишени пациента на центр области сканирования пучком, c лазера выставляют левую границу зоны сканирования пучком, которая совпадает с левой частью мишени у пациента. То же самое проводят для правой границы зона облучения мишени у пациента. Поскольку, несмотря на то, что пучок «карандашный», он имеет свои размеры и при установке пациента вместо фантома пучок на уровне d10 не должен выходить слева и справа за область мишени (т.е. на здоровые ткани).Then the CDPI detector is moved away from the z axis, while the position of the PK1 and PK2 cameras relative to the x, y, z axes remains unchanged. The patient is placed in the place of the CPDI detector, so that the center of his target coincides with the center of the target in the CPDI. The center of the patient's target is set to the center of the beam scanned area, the left border of the beam scanned area is set from the laser, which coincides with the left side of the patient's target. The same is carried out for the right border of the target irradiation zone in the patient. Since, despite the fact that the beam is "pencil", it has its own dimensions and when the patient is installed instead of a phantom, the beam at the d10 level should not go out to the left and right beyond the target area (ie, to healthy tissues).

Включают пучок. За каждый импульс ускорителя схема СКОО выдает на дисплей и записывает в ПК все основные параметры контроля, а именно параметры (3)-(6).Include a bunch. For each accelerator pulse, the SKOO circuit displays and writes to the PC all the main control parameters, namely parameters (3) - (6).

В случае выхода этих параметров за пределы заданные оператором в программируемой матрице FPGA схема СКОО дает сигнал на отключение ускорителя, в этом случае пучок вышел за пределы облучаемой мишени. При этом одновременно распределение дозного поля в плоскости мишени (x, y и z) и параметры (3)-(6) выводиться на экран ПК, что позволяет оператору наблюдать за каждый импульс ускорителя за размерами пучка на мишени и контролировать отпускаемую дозу на мишень за каждый импульс. If these parameters go beyond the limits set by the operator in the programmable FPGA matrix, the SKOO circuit gives a signal to turn off the accelerator, in which case the beam went beyond the irradiated target. In this case, the distribution of the dose field in the target plane (x, y, and z) and parameters (3) - (6) are simultaneously displayed on the PC screen, which allows the operator to observe the dimensions of the beam on the target for each accelerator pulse and control the delivered dose to the target for every impulse.

Способ позволяет достичь полного соответствия между планируемыми параметрами медицинского протонного пучка и реально используемыми в сеансе облучения пациента. Это достигается за счет использования контролируемых параметров медицинского протонного пучка, что достигается при совместной работе в устройстве двух камер ПК1 и ПК2 с повышенной точностью определения дозы и детектора ЦДПИ, имитирующего мишень у пациента перед его облучением. The method makes it possible to achieve complete correspondence between the planned parameters of the medical proton beam and those actually used in the patient's irradiation session. This is achieved through the use of controlled parameters of the medical proton beam, which is achieved when two chambers PK1 and PK2 work together with an increased dose determination accuracy and a CPPI detector that simulates a patient's target before irradiation.

Claims (4)

1. Способ контроля параметров пучка в процессе протонной терапии, включающий измерение допустимых значений плотности интенсивности пучка перед облучением пациента с помощью координатно-чувствительных детекторов, установленных перед пациентом и за последним сканирующим магнитом, количественное сравнение измеренных параметров плотности интенсивности с допустимыми значениями и отключение пучка при отклонении параметров от допустимых значений, отличающийся тем, что измерение допустимых значений плотности интенсивности пучка дополнительно включает измерение глубины пика Брэгга посредством устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений, установленного на месте пациента, с возможностью его последующего отвода от оси пучка при облучении пациента, а в качестве координатно-чувствительных детекторов используют падовые камеры на «теплой жидкости». 1. A method for controlling beam parameters during proton therapy, including measuring the permissible values of the beam intensity density before irradiation of the patient using coordinate-sensitive detectors installed in front of the patient and behind the last scanning magnet, quantitative comparison of the measured intensity density parameters with the permissible values and switching off the beam when deviation of the parameters from the permissible values, characterized in that the measurement of the permissible values of the density of the beam intensity additionally includes the measurement of the depth of the Bragg peak by means of a device for measuring the energy release from ionizing radiation, installed at the patient's site, with the possibility of its subsequent removal from the beam axis when the patient is irradiated, and as Coordinate-sensitive detectors use "warm liquid" pad cameras. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений используют цифровой детектор получения изображений. 2. The method according to claim 1, characterized in that a digital image acquisition detector is used as a device for measuring the energy release from ionizing radiation. 3. Устройство контроля параметров пучка в процессе протонной терапии, включающее координатно-чувствительные камеры, установленные перед пациентом и за последним сканирующим магнитом, отличающееся тем, что дополнительно включает устройство измерения энерговыделения от ионизирующих излучений, установленное на месте пациента, с возможностью его последующего отвода от оси пучка при облучении пациента, а в качестве камер используют падовые камеры на «теплой жидкости». 3. A device for monitoring beam parameters during proton therapy, including coordinate-sensitive cameras installed in front of the patient and behind the last scanning magnet, characterized in that it additionally includes a device for measuring energy release from ionizing radiation, installed at the patient's site, with the possibility of its subsequent removal from beam axes during irradiation of the patient, and pad chambers on "warm liquid" are used as chambers. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве устройства измерения энерговыделения от ионизирующих излучений используют цифровой детектор получения изображений с возможностью работы в режиме «напролет». 4. The device according to claim 3, characterized in that a digital image acquisition detector is used as a device for measuring the energy release from ionizing radiation, with the ability to work in the "all the way" mode.
RU2020136561A 2020-11-06 2020-11-06 Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation RU2747365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136561A RU2747365C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136561A RU2747365C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747365C1 true RU2747365C1 (en) 2021-05-04

Family

ID=75850863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020136561A RU2747365C1 (en) 2020-11-06 2020-11-06 Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747365C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786345C1 (en) * 2022-03-29 2022-12-20 Виктор Валентинович Сиксин Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1338154A1 (en) * 1984-08-27 1988-06-15 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова Method of monitoring beam parameters in proton therapy
US20100012859A1 (en) * 2006-07-06 2010-01-21 Yves Claereboudt Method For Treating A Target Volume With A Particle Beam And Device Implementing Same
RU152734U1 (en) * 2015-01-12 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") DEVICE FOR MEASURING PROFILES OF PROTON BEAMS OF HIGH ENERGY ACCELERATORS
US20180133518A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Reflexion Medical, Inc. System for emission-guided high-energy photon delivery
RU2664840C1 (en) * 2017-03-16 2018-08-23 Виктор Валентинович Сиксин Detector of ionizing radiation
RU2695273C1 (en) * 2018-06-13 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук Proton therapy method in treating oncological diseases

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1338154A1 (en) * 1984-08-27 1988-06-15 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова Method of monitoring beam parameters in proton therapy
US20100012859A1 (en) * 2006-07-06 2010-01-21 Yves Claereboudt Method For Treating A Target Volume With A Particle Beam And Device Implementing Same
RU152734U1 (en) * 2015-01-12 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") DEVICE FOR MEASURING PROFILES OF PROTON BEAMS OF HIGH ENERGY ACCELERATORS
US20180133518A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Reflexion Medical, Inc. System for emission-guided high-energy photon delivery
RU2664840C1 (en) * 2017-03-16 2018-08-23 Виктор Валентинович Сиксин Detector of ionizing radiation
RU2695273C1 (en) * 2018-06-13 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук Proton therapy method in treating oncological diseases

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786345C1 (en) * 2022-03-29 2022-12-20 Виктор Валентинович Сиксин Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation
RU2796791C1 (en) * 2022-05-16 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Специальное конструкторское бюро "Инновационно-аналитические разработки" Method, sensor device and displacement measurement system based on quantum properties of atomic beams
RU2790928C1 (en) * 2022-07-08 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) Device for proton beam parameter control during proton therapy and method for proton beam control using this device
RU2797781C1 (en) * 2022-10-13 2023-06-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии" Федерального медико-биологического агентства Adaptive algorithm for validation of a dosimetric model of a thin scanning proton beam in the field of proton therapy for oncological diseases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7515681B2 (en) High resolution proton beam monitor
CN107261343B (en) One kind of proton CT is imaged and the method and device for the treatment of
Bräuer‐Krisch et al. Potential high resolution dosimeters for MRT
CN109893778B (en) Particle radiotherapy beam real-time monitoring method
EP3151917A1 (en) Assembly, apparatus, system and method
CN105920744B (en) For measuring and controlling the multiresolution detector of charged particle pencilbeam
US10067238B2 (en) Method and apparatus for ion beam Bragg Peak measurement
Tamborini et al. Development and characterization of a 2D scintillation detector for quality assurance in scanned carbon ion beams
Kim et al. Development and evaluation of multi-energy PbO dosimeter for quality assurance of image-guide radiation therapy devices
Taylor et al. A new silicon tracker for proton imaging and dosimetry
Rosenfeld et al. Medipix detectors in radiation therapy for advanced quality-assurance
RU2747365C1 (en) Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation
Darne et al. A novel proton-integrating radiography system design using a monolithic scintillator detector: Experimental studies
Alexandrov et al. Measurements of 12C ions beam fragmentation at large angle with an Emulsion cloud chamber
Liu et al. Assessment of flatness and symmetry of megavoltage x-ray beam with an electronic portal imaging device (EPID)
RU2786345C1 (en) Method for controlling beam parameters during proton therapy and device for its implementation
Shemyakov et al. APPLICATION OF A SCINTILLATION DETECTOR FOR PERIODIC MON-ITORING OF BEAM PARAMETERS AT MEDICAL PROTON THERAPY COMPLEX «PROMETHEUS»
JPS62110141A (en) Apparatus for measuring density of matter low in transmissivity
US20240173569A1 (en) Systems and methods for flash therapy
Siksin Features of Beam Monitoring by “Warm-Liquid” Pad Chambers at the “Prometheus” Accelerator
Di Giacomo et al. Timing Performances of SDD as Photodetector Candidate for Proton Therapy Application
KR101066470B1 (en) Beam-Detection Method and the Detector Device for the Therapeutic Hadron Beams
Cantù A system for verifying the repeatability of dose delivery based on simultaneous acceleration of Helium and Carbon ions
Pinto et al. Solving range uncertainties with gamma prompt/charged particle prompt
Siksin A Television-Type Detector for Monitoring Radiation Intensity in Cancer Proton Therapy