[发明专利]基于光幕的放射治疗用多元限束装置机械性能测试方法

说明书

本发明涉及一种基于光幕的放射治疗用多元限束装置机械性能测试方法，属于医用放射治疗技术领域。光源发射器发射平行的单色光源，光幕所在平面与待测试叶片侧面相互垂直。由于多元限束装置叶片的遮挡作用，光敏接收器只能接收到不被遮挡的单色平行光线，经过计算可以直接得到叶片的位置。基于叶片的位置及其对应的时刻，可以计算出跟踪精度、定位精度、重复定位精度等多元限束装置机械性能指标。本发明方法使用光幕对多元限束装置进行机械性能的直接测量，同时由于叶片侧面与光幕所在平面垂直摆放方式，可以在不移动平行光源发射器、光敏接收器的同时，对叶片的机械性能进行测量。本方法测试精确度高，操作简单，使用方便，而且测试成本低。

技术领域

本发明涉及一种基于光幕的放射治疗用多元限束装置机械性能测试方法，属于医用放射治疗技术领域。

背景技术

随着放射治疗技术的发展，多元限束装置的机械性能对治疗计划执行精度的影响越来越重要。对多元限束装置机械性能的测试方法，国内外的方法有剂量胶片法、平面探测器阵列法、电子射野影像系统等方法，例如,在李宇恒的《胶片与仿真模体在调强放射治疗验证测量中的应用》这一论文描述了使用剂量胶片法来测量放射治疗过程中放射射线的剂量分布。放射射线的剂量分布可以从侧面反映多元限束装置的机械性能，但是由于影响剂量分布的因素过多，使得该方法无法得到多元限束装置机械性的定量描述。

以上这些方法都是通过射野剂量分布来推测多元限束装置的机械性能，并不是对叶片位置的直接测量，都没有对机架旋转和叶片运动过程中的机械性能进行测量。

发明内容

本发明的目的是提出基于光幕的放射治疗用多元限束装置机械性能测试方法，通过光敏接收器接收到的平行光线的宽度，并根据叶片的位置与对应时刻，计算得到多元限束装置的机械性能参数。

本发明提出的基于光幕的放射治疗用多元限束装置机械性能测试方法，包括以下步骤：

(1)搭建一个多元限束装置的测试装置，该检测装置包括：多叶光栅、平行光源发射器、光敏接收器、连接机构和数据传输设备；所述的多叶光栅包括驱动装置、叶片导向框和叶片，平行光源发射器和光敏接收器通过连接机构同轴安装；驱动装置和叶片导向框同轴安装，驱动装置和叶片导向框的安装轴与平行光源发射器和光敏接收器的安装轴相互垂直，待测试叶片从叶片导向框推出后处于平行光源发射器和光敏接收器中间的平行光幕中；数据传输设备固定在光敏接收器上；

(2)设光敏接收器的采样周期为T，设采样初始时刻平行光宽度为D(0)，采样结束时刻平行光宽度记为D(nT),其中n为采样周期数，得到第k个采样周期的平行光宽度为D(kT)；

(3)驱动装置向多元限束装置发送位置阶跃信号、位置斜坡信号或重复位置阶跃信号，使多元限束装置中的待测试叶片按照以下三种模式中的一种运动：

第一种模式为：

驱动装置向多元限束装置发送位置阶跃信号，使多元限束装置中的待测试叶片移动位移P，待测试叶片遮挡平行光幕的一部分，光敏接收器接收并记录当前采样时刻kT和平行光宽度D(kT)，并根据当前采样时刻kT和平行光宽度D(kT)，

利用下式，计算得到多元限束装置的定位精度P_a：

P_a＝P-(D(nT)-D(0))；

并利用下式，计算得到多元限束装置的每一时刻的速度S(kT)：

多元限束装置的最大速度S_max为速度的最大值：

S_max＝max(S(kT))

第二种模式为：