[发明专利]一种辐射空间剂量分布的实时测量装置及测量方法

摘要

本申请提供了一种辐射空间剂量分布的实时测量装置及测量方法，装置包括，暴露在电离辐射环境中的测量体模，包括辐射发光材料、用于储存所述的辐射发光材料的介质；信息读出装置，包括物镜、用于承载物镜的载物平台、用于对所述的载物平台进行位移控制的光学切片采集驱动器、用于采集物镜图像的光探测器，用于获得测量体模内的三维光分布图的数据处理模块；用于计算测量体模空间各点的剂量值的剂量数据重构系统。该测量装置能直观地反映出测量体模内受辐射的三维剂量分布情况，基于其结果能对放射治疗计划以及对病人的实际治疗进行全面核验和认证，适用于放射治疗、粒子介入治疗等医疗场景。 1

主权项

1.一种辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述的测量装置包括，

暴露于电离辐射环境中的测量体模，包括辐射发光材料、用于储存所述的辐射发光材料的介质；

信息读出装置，包括物镜、用于承载物镜的载物平台、用于对所述的载物平台进行位移控制的光学切片采集驱动器、用于采集物镜图像的光探测器。

2.如权利要求1所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述的信息读出装置还包括，用于根据所述的光探测器所测结果获得测量体模内的三维光分布图的数据处理模块；所述的实时测量装置还包括，剂量数据重构系统，用于根据所述的数据处理模块所获得的三维光分布图计算测量体模空间各点的剂量值。

3.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述辐射发光材料均匀的混合在所述介质中，所述辐射发光材料为暴露在电离辐射环境中会实时发光的液闪、塑闪、闪烁纳米粒子中的一种或多种材料制成，所述介质为组织等效且光学透明的材料制成。

4.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述介质的尺寸和形状与照射对象或靶区相配合。

5.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述光学切片采集驱动器用于对所述载物平台沿所述物镜的光轴方向进行等间距步进的位移控制，使所述物镜的焦平面等间距步进的通过所述测量体模，所述光探测器用于采集所述测量体模沿所述物镜的光轴不同深度的二维光学切片剖面图像。

6.如权利要求5所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述载物平台的步进间距小于等于1毫米。

7.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述光探测器为面阵列类数码相机或线阵列类型光探测器。

8.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述数据处理模块用于通过解卷积运算去除所述光探测器采集的图像中的离焦模糊成分，得到清晰的测量体模序列图像，通过三维重构得到所述测量体模内的三维光分布图。

9.如权利要求2所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述剂量数据重构系统用于对每一时刻所述信息读出装置所得数据进行存储和解读处理，通过重建和剂量校准，获得所述测量体模空间各点的实时吸收剂量值。

10.如权利要求1‑9任意一项所述的辐射空间剂量分布的实时测量装置，其特征在于，所述的测量体模被位于测量体模外部的放射源或者射线发生装置照射；或所述的测量体模被植入测量体模内部的放射性粒子照射。

11.一种使用权利要求2所述装置的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，所述的测量方法包括以下步骤，

(1)将测量体模暴露于电离辐射环境中；

(2)采用信息读出装置对所述的辐射发光材料的辐射发光信息进行实时读出，其中，所述的光学切片采集驱动器对所述的载物平台进行位移控制，让所述的物镜的焦平面等间距步进通过所述的测量体模，所述的光探测器采集物镜图像，所述的数据处理模块获取所述的测量体模内的三维光分布图；

(3)剂量数据重构系统对所述的信息读出装置所得数据进行存储和解读处理，获得所述的测量体模空间各点的实时吸收剂量值。

12.根据权利要求11所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，所述辐射发光材料均匀的混合在所述介质中，所述辐射发光材料为暴露在电离辐射环境中会实时发光的液闪、塑闪、闪烁纳米粒子中的一种或多种材料制成，所述介质是组织等效且光学透明的材料制成。

13.根据权利要求11所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，步骤(1)还包括，所述介质的尺寸和形状与照射对象或靶区相配合。

14.根据权利要求11所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，步骤(2)具体为，所述光学切片采集驱动器用于对所述载物平台沿所述物镜的光轴方向进行等间距步进的位移控制，使所述物镜的焦平面等间距步进的通过所述测量体模，所述光探测器用于采集所述测量体模沿所述物镜的光轴不同深度的二维光学切片剖面图像，所述数据处理模块通过解卷积运算去除所述光探测器采集的图像中的离焦模糊成分，得到清晰的测量体模序列图像，通过三维重构得到所述测量体模内的三维光分布图。

15.根据权利要求14所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，所述载物平台的步进间距小于等于1毫米，以保证三维剂量验证的高分辨率要求。

16.根据权利要求11所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，所述光探测器为面阵列类数码相机或线阵列类型光探测器。

17.根据权利要求11所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，步骤(3)具体为，所述的剂量数据重构系统对每一时刻所述信息读出装置所得数据进行存储和解读处理，通过重建和剂量校准，获得所述测量体模空间各点的实时吸收剂量值。

18.根据权利要求11‑17任意一项所述的辐射空间剂量分布的实时测量方法，其特征在于，步骤(1)具体为，通过在所述测量体模外部放置放射源或者射线发生装置，或者在所述测量体模内部植入放射性粒子，将所述测量体模暴露在电离辐射环境中。