[发明专利]用于测量来自辐射源的辐射的多轴扫描系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及放射治疗设备和放射治疗，并尤其涉及用于测量和在空间上和/或在时间上局部化用于调试放射治疗波束传送中的治疗计划系统的幻影(phantom)中的剂量的系统和方法。

背景技术

用于调试临床使用的线性加速器的最好的标准实践通常要求三维(3D)水箱剂量测量扫描仪(3DS)。2008AAPM报告¹“Accelerator Beam Data Commissioning Equipment and Procedures：Report of the TG-106 of the Therapy Physics Committee of the AAPM”(Indra Das-Chair)强调了3DS的重要性以及当前缺少易于使用的可用系统。下面的摘录提供了3DS的性能目标的指南。

从上面引用的TG-106报告(参见“摘要”)：“为了调试用于临床使用的线性加速器，医学物理学家面临着许多挑战，包括需要精度、各种测试方法、数据验证、缺乏标准，以及时间限制。由于调试波束数据被视为参考并最终被治疗计划系统所使用，因此非常重要的是：收集到的数据应该是最高质量，以避免可以随后导致差的辐射结果的剂量测定和病人治疗错误。波束调试数据应该独立于用户，并应该利用适当的知识和适当的工具来执行。为实现此目标，形成了美国医学物理学家协会(AAPM)的治疗物理学委员会的任务组106(TG-106)以审阅线性加速器调试的实用的方面以及物理学。”

再次，从TG-106报告(参见“引言”)：如果利用适当的知识和适当的工具执行，波束数据调试应该独立于用户和扫描系统。收集器之间的数据变化应该尽可能地最小(＜1％)。为实现此目标，通过描述特定设置和测量技术，审阅不同类型的辐射幻影和检测器，讨论可能的误差来源，并推荐用于获得特定光子和电子束参数的过程，准备TG-106报告，以在加速器波束数据调试的各方面帮助用户。”

同样，利用下面对各自标题进行讨论的要点定义这些测量的必要、问题(议题)，以及努力。具体而言，在第三点强调了时间负担：

·“调试数据的必要”

·“波束调试测量所存在的问题”

·“调试努力”

“...调试数据要求的量取决于用户的临床需要，包括治疗计划系统(TPS)、监视单元程序、内部的数据表等等。为解决设备设置、机器参数的变化、机器故障、等等，典型的光子束扫描的时间是1.5个星期。对于点数据收集需要额外的星期，对于电子需要1-2个星期，对于验证需要一周。通常，分析以及报告编写需要1-2个星期。为调试过程而分配的典型的时间是4-6个星期...”

因此，需要对水幻影中的相对剂量的准确的扫描测量。此外，还需要3DS水箱大小，以准许至少40×40cm²场和40cm的扫描深度^{1-II.A“Phantom material(假拟材料)}”。此外，还需要3DS系统以允许在跨平面和平面内(X和Y轴方向)和对角线或星轮廓(profile)进行扫描¹-_表1^and II.A。从TG-106报告引用(部分II.A Phantom Material)“在两个维度进行扫描提供了方便性并避免与水箱旋转相关联的对齐问题。”

进一步考虑来自TG-106的指南(部分II.B，Dimension of phantom(幻影的尺寸))：