調強劑量分布圖檢測儀的製作方法
2023-05-20 18:03:06
專利名稱：調強劑量分布圖檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於腫瘤放射治療的檢測設備，特別適用於調強劑量和劑量 分布的放射治療計劃系統(TPS)的驗證。
背景技術：
醫院在使用醫用加速器光子束照射治療腫瘤病人前，先在CT影像室對病員進 行CT掃描，確定腫瘤形狀、輪廓以及腫瘤中心，並相應準確計算出腫瘤的某一具 體區域的射線強度以及照射時間，以確定照射劑量。若照射劑量不足，則不足之 殺死癌細胞；若照射劑量過大，又會傷及正常細胞組織及器官。
為實現精確放療的目標，保證放射治療過程中的射線質量及驗證治療計劃系 統，國內外推出了如下幾種方案和產品。
(1) 多通道劑量檢測儀， 一般跟人體體模配套使用；用於監測全身劑量分布。 常見的有10通道，6通道等。產品有中國測試技術研究院的多通道劑量儀。
(2) 電離室面陣列劑量分布圖檢測儀。主要用於調強劑量分布檢測和劑量驗 證。國內未見報導。國外產品有PTW-Senve29。
(3) 半導體面陣列劑量分布圖檢測儀。主要用於調強劑量分布檢測和劑量驗 證。國內未見報導。國外產品有SunNuclear-MapCheck1175。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種劑量線性好、性能穩定、輻射壽命長的調強劑
量分布圖檢測儀。本新型的目的是這樣實現的 一種調強劑量分布圖檢測儀，包 括半導體探測器，半導體探測器按面陣列形式設置在檢測儀面板上，其點位分布
呈順時針螺旋排列，在10cmX10cm內部，共分布有221個探測器，按以下公式排 列
formula see original document page 5
探測器起點坐標P(x， y)滿足以下關係 x=-5X， y=5X其中，X—螺旋圈數，N—第X圈的探測器個數，P (x， y) —探測器起點坐標，
單位為腿；
在10cmX 10cm的外圍，共分布有224個探測器，位置分布如下No (x， y)， No—探測器編號，(x，y)坐標，單位為mm:
221 (-55， 55), 222 (55, 55) ， 223 (55， -55), 224 (-55， -55), 225 (-60， 60) ， 226 (-5 0， 60) ， 227 (-30， 60) ， 228 (-10， 60) ， 229 (0， 60) ， 230 (10， 60), 231 (30， 60) ， 232 (50, 6 0) ， 233 (60， 60) ， 234 (60, 50) ， 235 (60， 30) ， 236 (60， 10) ， 237 (60， 0), 238 (60， -10) ， 2 39 (60, -30) ， 240 (60， -50), 241 (60， -60), 242 (50， -60) ， 243 (30， -60) ， 244 (10， -60) ，245(0， -60), 246(-10， -60)， 247(-30， -60), 248(-50， -60)， 249(-60, -60)， 250(-6 0， -50) ， 251 (-60, -30) ， 252 (-60, -10), 253 (-60， 0) ， 254 (-60， 10), 255 (-60， 30), 25 6 (-60， 50), 257 (-65， 65) ， 258 (65， 65) ， 259 (65， -65) ， 260 (-65, -65), 261 (-70, 70)， 262 (-60， 70) ， 263 (-40， 70) ， 264 (-20, 70), 265 (0， 70) ， 266 (20， 70), 267 (40， 70) ， 26 8 (60， 70), 269 (70， 70) ， 270 (70, 60) ， 271 (70, 40), 272 (70， 20), 273 (70， 0), 274 (70， -20), 275 (70, -40) ， 276 (70, -60), 277 (70， -70), 278 (60, -70) ， 279 (40, -70), 280 (2 0, -70) ， 281 (0， -70), 282 (-20， -70) ， 283 (-40， -70) ， 284 (-60， -70) ， 285 (-70, -70)， 286 (-70， -60), 287 (-70, -40), 288 (-70, -20), 289 (-70， 0) ， 290 (-70, 20), 291 (-70, 40) ， 292 (-70， 60) ， 293 (-75， 75) ， 294 (75, 75), 295 (75, -75) ， 296 (-75， -75) ， 297 (-8 0, 80) ， 298 (-70， 80) ， 299 (-50， 80), 300 (-30， 80), 301 (-10， 80) ， 302 (0， 80) ， 303 (10 ，80), 304 (30, 80) ， 305 (50, 80) ， 306 (70， 80) ， 307 (80， 80), 308 (80， 70) ， 309 (80, 50) ，310 (80, 30), 311 (80， 10), 312 (80， 0), 313 (80, —10), 314 (80， —30) ， 315 (80， —50) ， 3 16(80, -70) ， 317(80， -80)， 318(70, -80)， 319(50, -80)， 320(30， -80)， 321 (10， -80) ,322 (0， -80) ， 323 (-10, -80) ， 324 (-30， -80), 325 (-50, -80) ， 326 (-70, -80), 327 (-8 0， -80) ， 328 (-80， -70) ， 329 (-80， -50) ， 330 (-80， -30) ， 331 (-80， -10) ， 332 (-80, 0)， 333 (-80， 10), 334 (-80， 30) ， 335 (-80， 50) ， 336 (-80， 70) ， 337 (-85， 85) ， 338 (85， 85) ，339 (85， -85), 340 (-85， -85) ， 341 (-90, 90) ， 342 (-80， 90) ， 343 (-60, 90) ， 344 (-40， 90), 345 (-20， 90) ， 346 (0， 90) ， 347 (20， 90) ， 348 (40， 90), 349 (60， 90), 350 (80， 90), 351 (90, 90) ， 352 (90, 80) ， 353 (90， 60) ， 354 (90， 40) ， 355 (90， 20) ， 356 (90， 0) ， 357 (9 0， -20) ， 358 (90, -40) ， 359 (90， -60) ， 360 (90， -80), 361 (90, -90) ， 362 (80， -90), 363 (60， -90) ， 364 (40， -90) ， 365 (20, -90) ， 366 (0， -90) ， 367 (-20， -90) ， 368 (-40， -90),369(-60, -90), 370(-80， -90)， 371(-90， -90)， 372(-90， -80)， 373(-90,-60),374 (-
90, -40) ， 375 (-90， -20) ， 376 (-90, 0) ， 377 (-90， 20), 378 (-90， 40) ， 379 (-90, 60) ， 38
0 (-90, 80) ， 381 (-70， 100) ， 382 (-50， 100) ， 383 (-30,100) ， 384 (-10， 100) ， 385 (0， 10
0) ， 386 (10， 100) ， 387 (30, 100), 388 (50,100), 389 (70,100), 390 (100, 70) ， 391 (100
,50) ， 392 (100, 30) ， 393 (100， 10), 394 (100， 0) ， 395 (100, —10) ， 396 (100， —30) ， 397 (
100， -50) ， 398 (100, -70), 399 (70, -100), 400 (50， -100) ， 401 (30, -100) ， 402 (10, -l
00) ， 403 (0, -100), 404 (-10, -100), 405 (-30， -100) ， 406 (-50， -100), 407 (-70， -100
)，408 (-100， -70) ， 409 (-100, -50), 410 (-100, -30) ，411 (-100, -10), 412 (-100, 0),
413 (-100， 10), 414 (-100, 30), 415 (-100， 50) ， 416 (-100， 70) ， 417 (-60,110) ， 418 (-
40,110)，419(-20， 110)，420(0,110)，421(20， 110),422(40， 110),423(60,110)，42
4(110， 60) ， 425 (110， 40) ， 426 (110, 20) ， 427 (110， 0) ， 428 (110, -20), 429 (110, -40)
，430 (110, -60), 431 (60, -110) ， 432 (40, -110), 433 (20, -110), 434 (0, -110), 435 (-
20， -110)， 436(-40， -110)， 437(-60， -110)， 438(-110， -60), 439(-110， -40)， 440(-
110, -20), 441 (-110， 0), 442 (-110, 20), 443 (-110， 40), 444 (-110， 60)。 本實用新型達到的技術指標 靈敏度100nc/Gy (典型)；
溫度效應10°C 40°C， 0.05%/l°C;
預輻照劑量穩定性(40kGy/1.25MeV 6°Co) <1.0%;
探測器445個探測器，面陣列排列，有效面積lmm、
測量範圍(0 600) cGy;
解析度0.05cGy;
測量重複性〈0.5% (〉20cGy);
劑量線性〈0.5% (〉20cGy);
照射野5X5， 10X10， 15X15， 20X20 cm2。
本新型的有益效果是
半導體探測器受溫度影響很小，輻照壽命長，劑量線性好，可確保靶區劑量, 保護正常組織，減少放射損傷，從而提高放療質量。性能穩定，填補了國內空白， 優於國外同類產品。
系統主機，採用多層板新技術，不僅縮小了儀器體積，而且具高抗幹擾能力， 整機的高穩定性，其主要技術指標達到國外同類儀器的先進水平。
圖l是本檢測儀的立體示意圖2是圖1所示檢測儀面板上半導體探測器呈面陣列布置的主視圖。
具體實施方式
圖1圖2示出，半導體探測器按面陣列形式設置在檢測儀面板上，其點位分 布呈順時針螺旋排列，在10cmX10cm內部，共分布有221個探測器，按以下公 式排列
探測器起點坐標P(x，y)滿足以下關係 x=-5X， y=5X
其中，X—螺旋圈數，N—第X圈的探測器個數，P(x， y)—探測器起點坐標， 單位為mm;
在10cmX 10cm的外圍，共分布有224個探測器，位置分布如下No (x， y)， No—探測器編號，(x,y)坐標，單位為mm:
221(-55, 55)， 222(55， 55)， 223(55， -55)， 224(-55， -55)， 225(-60, 60)， 226(-5 0' 60), 227 (-30， 60) ， 228 (-10, 60) ， 229 (0, 60), 230 (10， 60) ， 231 (30, 60) ， 232 (50， 6 0), 233 (60, 60), 234 (60， 50) ， 235 (60, 30), 236 (60， 10) ， 237 (60， 0), 238 (60， -10) ， 2 39 (60, -30), 240 (60， -50), 241 (60， -60) ，242 (50， -60) ， 243 (30， -60) ， 244 (10， -60) ，245(0, -60)， 246(-10， -60)， 247(-30， -60), 248(-50, -60), 249(-60,-60)， 250 (-6 0， -50), 251 (-60, -30), 252 (-60， -10) ， 253 (-60, 0), 254 (-60, 10), 255 (-60, 30), 25 6 (-60, 50) ， 257 (-65， 65) ， 258 (65， 65) ， 259 (65， -65), 260 (-65, -65) ， 261 (-70, 70)， 262 (-60， 70) ， 263 (-40， 70) ， 264 (-20, 70), 265 (0, 70) ， 266 (20， 70) ， 267 (40， 70) ， 26 8 (60, 70) ， 269 (70， 70), 270 (70， 60) ， 271 (70, 40), 272 (70, 20), 273 (70， 0) ， 274 (70, -20) ， 275 (70， -40) ， 276 (70， -60) ， 277 (70， -70) ， 278 (60， -70), 279 (40， -70), 280 (2 0, -70) ， 281 (0， -70) ， 282 (-20， -70) ， 283 (-40， -70) ， 284 (-60， -70), 285 (-70， -70)， 286(-70， -60) ， 287(-70, -40), 288(-70， -20), 289(-70， 0)， 290(-70， 20)， 291 (-70， 40),292(-70， 60)， 293(-75, 75)， 294(75， 75) ， 295(75， -75), 296(-75, -75)， 297(-8 0, 80), 298 (-70， 80) ， 299 (-50， 80) ， 300 (-30, 80) ， 301 (-10, 80) ， 302 (0， 80) ， 303 (10 ,80) ， 304 (30， 80), 305 (50， 80), 306 (70， 80) ， 307 (80, 80) ， 308 (80， 70), 309 (80， 50) ，310 (80, 30), 311 (80， 10), 312 (80， 0) ， 313 (80, —10) ， 314 (80, -30) ， 315 (80， —50) ， 316 (80, -70) ,317 (80， -80), 318 (70, -80), 319 (50， -80) ， 320 (30， -80) ， 321 (10， -80) ,322(0， -80), 323(-10， -80), 324(-30, -80), 325(-50, -80)， 326(-70, -80)， 327(-8 0， -80), 328 (-80， -70), 329 (-80， -50) ， 330 (-80， -30), 331 (-80， -10) ， 332 (-80, 0), 333 (-80， 10) ， 334 (-80， 30) ， 335 (-80, 50), 336 (-80, 70) ， 337 (-85, 85), 338 (85, 85) ,339 (85， -85), 340 (-85, -85), 341 (-90, 90) ， 342 (-80,90) ， 343 (-60, 90) ， 344 (-40, 90), 345 (-20, 90), 346 (0， 90), 347 (20, 90) ， 348 (40， 90), 349 (60， 90), 350 (80， 90), 351 (90， 90) ， 352 (90， 80), 353 (90， 60) ， 354 (90， 40) ， 355 (90， 20), 356 (90, 0), 357 (9 0, -20) ， 358 (90， -40)' 359 (90, -60) ， 360 (90， -80) ， 361 (90， -90) ， 362 (80， -90), 363 (60, -90) ， 364 (40， -90), 365 (20， -90) ， 366 (0, -90), 367 (-20, -90) ， 368 (-40， -90)， 369 (-60， -90), 370 (-80, -90) ， 371 (-90， -90) ， 372 (-90， -80) ， 373 (-90, -60) ， 374 (-90， -40), 375(-90, -20) ， 376(-90,0), 377(-90， 20), 378(-90， 40)， 379(-90,60),38 0 (-90， 80), 381 (-70， 100) ， 382 (-50， 100), 383 (-30,100) ， 384 (-10， 100), 385 (0， 10 0), 386(10， 100)，387(30， 100)， 388(50, 100), 389(70,100)， 390(100， 70), 391(100 ,50), 392(100, 30)， 393(100,10)， 394(100， 0)， 395(100, -10), 396(100， -30)， 397( 100, -50) ， 398 (100， -70) ， 399 (70， -100) ， 400 (50, -100) ， 401 (30， -100) ， 402 (10, -1 00) ， 403 (0， -100) ， 404 (-10， -100) ， 405 (-30, -100), 406 (-50， -100) ， 407 (-70， -100 )，408(-100, -70)， 409(-100, -50)， 410(-100, -30)， 411(-100， -10)， 412(-100, 0), 413 (-100， 10) ， 414 (-100， 30), 415 (-100, 50) ， 416 (-100, 70) ， 417 (-60,110) ， 418 (-40， 110)'419(-20， 110),420(0, 110)，421(20,110),422(40,110),423(60， 110),42 4(110， 60), 425 (110， 40), 426 (110， 20), 427 (110， 0), 428 (110， -20) ， 429 (110， -40) ，430 (110， -60), 431 (60， -110) ， 432 (40， -110) ， 433 (20, -110), 434 (0， -110) ， 435 (-20， -110)， 436(-40， -110)， 437(-60， -110)， 438(-110, -60)， 439(-110， -40)， 440(-110, -20) ， 441 (-l 10， 0), 442 (-110， 20), 443 (-l 10, 40), 444 (-110, 60)。
總共有445個半導體探測器，在中心10cmX10cm範圍內總共有221個探測器， 水平和垂直方向探測器間距為10mm，對角線方向約為7.07mm。在10cmX10cm 的外圍，排列如圖2所示。
面陣列探測器的刻度，在大野(30X30ci^或25X25cm2)水下(校準深度處)， 小範圍區域分別對探測器面陣列進行校準。刻度方法為以面陣列中心點為中心， 劃分為4個象限，首先用10X10cm2將中心點與光野中心對準，在大野下對10X10cm2內221個探測器校準，然後每個象限都用(11Xllcm2)光野對準，在大野下 對四個象限內的探測器分別作校準，凡重複校準的探測器，校準因子取平均值。 校準陣列探測器需要五次完成，這種校準方法基本上消除了由於射束不均勻造成 的校準誤差。
檢測儀的技術指標為，靈敏度100nc/Gy (典型)；溫度效應10aC 40flC， 0.05%/10C;預輻照劑量穩定性(40kGy/1.25MeV6°Co) 〈1.0%;探測器445個探 測器，面陣列排列，有效面積lmmN測量範圍(0 600)cGy;解析度0. 05cGy; 測量重複性:〈0.5% (〉20cGy);劑量線性<0.5% (〉20cGy);照射野5X5， 10 XIO， 15X15, 20X20 cm2。
權利要求1、一種調強劑量分布圖檢測儀，包括半導體探測器，其特徵是所述半導體探測器按面陣列形式設置在檢測儀面板上，其點位分布呈順時針螺旋排列，在10cm×10cm內部，共分布有221個探測器，按以下公式排列
2、 根據權利要求1所述調強劑量分布圖檢測儀，其特徵是所述檢測儀的 技術指標為，靈敏度100nc/Gy;溫度效應10°C 40°C， 0.05%/l°C;預輻照劑 量穩定性(40kGy/1.25MeV 60Co) 〈1.0%;探測器445個探測器，面陣列排列， 有效面積1國2;測量範圍(0 600)cGy;解析度0.05cGy;測量重複性〈0.5 % (〉20cGy);劑量線性<0.5% (〉20cGy);照射野5X5， 10X10， 15X15， 20X20 cm2。
3、 根據權利要求1所述調強劑量分布圖檢測儀，其特徵是面陣列式檢測儀的刻度是以探測器陣列中心點為中心，劃分為四個象限，使該中心與光野中心 對準，在大野下對中心點所在10X10cm2內221個探測器校準，且每個象限都用 11Xllcm2光野對準，在大野下對四個象限內的探測器分別作校準，分五次完成。
專利摘要一種調強劑量分布圖檢測儀，445個半導體檢測器按面陣列形式分布設置在檢測儀面板上，在中心10×10cm2範圍內共有221個探測器，分布在1cm2單位正方形的四個角點及對角線中點上，以及圖中其餘位置上。它具有劑量線性好、性能穩定、輻射壽命長的特點。
文檔編號G01T1/02GK201226027SQ200820063769
公開日2009年4月22日 申請日期2008年6月12日 優先權日2008年6月12日
發明者張友德, 徐建一, 鄭永明 申請人:中國測試技術研究院輻射研究所