[发明专利]一种术前剂量验证方法、装置及放射治疗设备

说明书

本发明公开一种术前剂量验证方法、装置及放射治疗设备，该验证方法包括：S1：EPID连续采图，在所有图像中提取有效图像；S2：对每个有效图像进行图像修正；S3：对修正后的每个图像进行标定和修正，叠加处理后的所有图像和权重修正，得到修正的通量图；S4：通过修正的通量图进行蒙特卡洛剂量计算，得到重建的剂量分布；S5：将重建的剂量分布与TPS计算比对，根据gamma分析计算通过率，输出验证结果。本发明采用蒙特卡洛剂量计算作为像素到剂量的映射手段，准确性高。通过逐帧对每个图像进行标定和修正处理，避免采集导致的细节损失，减少对剂量算法的依赖，重建的精确性高。

技术领域

本发明属于放射治疗技术领域，具体涉及一种术前剂量验证方法、装置及放射治疗设备。

背景技术

目前剂量验证通过水箱，二维矩阵(电离室或者半导体探头)或者胶片等验证工具进行。水箱虽然能较为精确反应绝对剂量的分布，但是架水箱的步骤繁琐耗时，不利于日常计划的QA工作。二维矩阵虽然操作简单，但是受限于精度限制，不能很好的反映计划中迅速跌落的剂量梯度。胶片虽然空间精度较高，但是后续的处理较为复杂，线性响应范围较窄，也不适合目前的治疗的验证工作。其次，目前三维验证设备在旋转调强的验证中，需要额外的设备和工具来保证和机架旋转的同步。而EPID由于其安装，天然满足和机架的同步，且操作简单(几乎不需要额外的工作)精度高，是理想的加速器自带的验证设备。目前，基于EPID的剂量验证主要包括以下几类：基于光栅的logfile重建，基于通量(透射)和剂量算法重建，基于测量进行重建。基于logfile的方法，在不同加速器重可能会遇到权限问题，因此有通用性问题(对于不同的厂商不一定能获取该数据)。基于测量重建的方法，虽然能标定每个探头对绝对(相对)剂量的响应，但是EPID探头本身的不稳定和标定的过程复杂而且漫长，且不同加速器之间可能需要重新标定(架水箱)和不断的校准，因此成本较高。基于算法的重建，对剂量算法本身的精确性提出了更高的要求，其中各项参数拟合过程复杂且繁琐。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种术前剂量验证方法、装置及放射治疗设备。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种术前剂量验证方法，具体包括以下步骤：

S1：EPID连续采图，在所有图像中提取有效图像；

S2：对S1得到的每个有效图像进行图像修正；

S3：对经过S2修正后的每个图像进行标定，叠加处理后的所有图像和权重修正，得到修正的通量图；

S4：通过S3得到修正的通量图进行蒙特卡洛剂量计算，得到重建的剂量分布；

S5：将S4得到的重建的剂量分布与TPS计算比对，根据gamma分析计算通过率，输出验证结果。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，S1中提取有效图像通过以下内容实现：

对每个图像的所有像素值从大到小排序确定每个图像的初始最大值MAX₁；

若最大值MAX₁大于一定像素阈值Y₁，则该图像为有效图像。

作为优选的方案，S2中，对S1得到的每个有效图像进行去坏点和暗电流处理、去条纹处理及均匀处理中的一种或多种。

作为优选的方案，S3具体包括以下步骤：

S3.1：对经过S2修正后的每个图像进行大小野标定和离轴标定；

S3.2：对每个图像，以最大值MAX₁为基准，对整个平板的像素数据逐点计算分析，建立主射线区域的像素映射；