用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置的製作方法
2023-05-27 17:20:46
專利名稱：用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及腫瘤放射治療中用於快速實時的點劑量探測驗證的數字圖像探測裝置，可探測X射線並生成數字圖像，用於患者體位驗證；探測MV級X射線，獲取數字圖像，探測點劑量，用於劑量分布驗證。
背景技術：
直接數位化放射攝影(Digital Radiography，簡稱DR)，是上世紀九十年代發展起來的X線攝影新技術，具有更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像解析度等顯著優點，成為數字X線攝影技術的主導方向，並得到世界各國的臨床機構和影像學專家認可。近年來隨著技術及設備的日益成熟，DR在世界範圍內得以迅速推廣和普及應用，逐漸成為醫院的必備設備之一。DR主要由X-線發生器(球管)、探測器(影像板/採樣器)、採集工作站(採像處理計算機/後處理工作站)、機械裝置等四部分組成；DR之所以稱為「直接數位化放射攝影」的實質就是不用中間介質直接拍出數字χ-光像。目前在醫療領域中，主要有兩種數字平板探測器，非晶矽(a-Si)和非晶硒(a-Se) 平板探測器。表面上，這兩種的平板都是以同樣的運行方式通過面板將提取X射線轉化成為數字圖像。面板無需像膠片一樣進行處理，可以以幾秒鐘一幅圖像的速度到進行數據採集，也可以以每秒30幅圖像的速度進行實況採集。另外，由於它們的精度高和視域寬，平板以每秒30幅的速度顯示圖像，替代圖像增強器，是比較理想的。這兩種數字平板探測器分別涉及兩種平板探測技術-間接能量轉換和直接能量轉換。間接FPD的結構主要是由閃爍體或螢光體層加具有光電二極體作用的非晶矽層 (amorphous silicon)再加TFT陣列構成，其原理為閃爍體或螢光體層經X射線曝光後，將 X射線光子轉換為可見光，而後由具有光電二極體作用的非晶矽層變為圖像電信號，最後獲得數字圖像。直接FPD結構主要是由非晶硒層(amorphous selenium)加薄膜半導體陣列(Thin Film Transistor array,TFT)構成的平板檢測器。由於非晶硒是一種光電導材料，因此經 X射線曝光後直接形成電子-空穴對，產生電信號，通過TFT檢測陣列，再經A/D轉換獲得數位化圖像。在劑量監測領域，主要有兩類探測器1)電離室探測器(IonizationChamber) 是一種探測電離輻射的氣體探測器，精度較高；2)半導體劑量探頭(semiconductor detector)是以半導體材料為探測介質的輻射探測器。最通用的半導體材料是鍺和矽，其基本原理與氣體電離室相類似，故又稱固體電離室；半導體劑量探頭相比電離室探測器體積要小得多。目前在醫療臨床中，對於KV級的X射線成像，數字探測平板主要用於 EPID (Electronic Portal Imaging Device，電子射野影像裝置)和 ConeBeam(基於大面積
3非晶矽數位化X射線探測板的錐形束CT)功能；而對於MV級成像，數字探測平板主要用於 EPID功能；最終為了實現IGRT(Image Guide Radiation Therapy，圖像引導放射治療)功能。無論是用於KV級還是MV級成像，得到的圖像相當於一張無需衝洗的數字「膠片」， 圖像中除了記錄相關的患者信息，更多記錄了圖像本身的灰度信息，並通過灰度值與CT 值、灰度值與劑量值之間的對應關係(不同的灰度值對應不同的CT值或劑量值)，使醫生或物理師可獲取所需的數據信息，用於放射治療中的定位和驗證。但對於目前的探測平板，在用於MV級劑量監測的領域中時，由於目前技術發展的限制，在圖像解析度、信噪比和成像劑量上較之KV級成像效果較差，對於劑量的檢測精確度不夠高。
實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種腫瘤放射治療中用於快速實時的點劑量探測驗證的數字圖像探測裝置。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，包括殼體和數字平板探測器，所述數字平板探測器封裝於殼體中，特點是所述數字平板探測器的中間區域設置有至少一隻以上的電離室探測器或半導體劑量探頭。進一步地，上述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，其中，所述數字平板探測器的四周部位分別設置有至少一隻以上的半導體劑量探頭或電離室探測器。更進一步地，上述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置， 其中，所述半導體劑量探頭通過螺釘連接或膠粘劑粘接固定於數字平板探測器上。再進一步地，上述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置， 其中，所述電離室探測器通過螺釘連接或膠粘劑粘接固定於數字平板探測器上。本實用新型技術方案的實質性特點和進步主要體現在本實用新型設計新穎，由數字平板探測器在MV級能量照射下得到MV級的X射線圖像，通過灰度值與劑量值之間的對應關係的轉換，將MV照射劑量顯示在數字圖像中；同時，由電離室探測器及半導體劑量探頭探測接收到該點的MV能量，將精度較高的點劑量探測結果記錄下來；醫生或物理師將得到的點劑量探測結果與數字平板探測器的劑量圖像上的相應點的劑量結果進行比對處理，就可換算成數字平板探測器全場範圍的劑量。通過此方式，醫生或物理師無需為做位置驗證和劑量監測專門添置昂貴的專用劑量檢測設備，而可直接借用平板探測器和直線加速器的MV級能量進行操作，同時又能夠保證劑量監測結果的精確、快速、有效和方便；堪稱是具有新穎性、創造性、實用性的好技術，為一實用的新設計。
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明
圖1 本實用新型的主視示意4[0022]圖2 本實用新型的仰視示意圖。圖中各附圖標記的含義見下表
權利要求1.用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，包括殼體和數字平板探測器，所述數字平板探測器封裝於殼體中，其特徵在於所述數字平板探測器的中間區域設置有至少一隻以上的電離室探測器或半導體劑量探頭。
2.根據權利要求1所述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置， 其特徵在於所述數字平板探測器的四周部位分別設置有至少一隻以上的半導體劑量探頭或電離室探測器。
3.根據權利要求1或2所述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，其特徵在於所述半導體劑量探頭通過螺釘連接或膠粘劑粘接固定於數字平板探測器上。
4.根據權利要求1或2所述的用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，其特徵在於所述電離室探測器通過螺釘連接或膠粘劑粘接固定於數字平板探測器上。
專利摘要本實用新型涉及用於快速實時測量點劑量的探測驗證的數字圖像探測裝置，數字平板探測器的中間區域設置有至少一隻以上的電離室探測器或半導體劑量探頭，數字平板探測器的四周部位分別設置有至少一隻以上的半導體劑量探頭或電離室探測器。由數字平板探測器在MV級能量照射下得到MV級的X射線圖像，並由電離室探測器及半導體劑量探頭探測接收到該點的MV能量，將該點的點劑量探測結果記錄下來；使用者將得到的點劑量探測結果與數字平板探測器的劑量圖像上的相應點的劑量結果進行比對處理，即可快速實時地得到數字平板探測器全場範圍內的劑量結果。
文檔編號G01T1/24GK201939357SQ20102067769
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者姚毅 申請人:蘇州雷泰醫療科技有限公司