專利名稱：用于檢驗放射治療設備的劑量測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及劑量測定裝置及方法，允許用于確保標準和適形放射 治療中的放射線傳遞的質量的加速器工廠試驗、試運行、驗收和質量保證(QA)，以及IMRT (調強放射治療)應用和斷層放射治療應 用的局部QA。
背景技術：
在利用放射線治療病人時，放射腫瘤學家建議一種治療方法，其 目標是通過精確地將最佳放射劑量傳遞至腫瘤來治療或控制疾病，并 減少對健康的周圍組織的副作用。總體上，已經^^開的臨床和實驗結 果表明腫瘤和正常組織對放射的反應變化很大。此外，對于某些腫瘤 和正常組織而言，劑量反應曲線在治療劑量范圍內可以非常陡，即， 劑量的小變化可以導致臨床反應的大變化。此外，對腫瘤的建議放射 劑量通常必然受到周圍正常組織的容許劑量的限制。因此，由于最佳 治療的"窗口"可能非常窄，所以必須準確且一致地傳遞放射劑量。實現以準確且一致的方式傳遞治療絕非易事，因為放射治療過程 是用于設計和傳遞放射治療的多個相關任務的復雜交織。因此，已經建立了包括特定劑量測定試驗的總體處方 (prescription)，以具有所述治療傳遞的控制和(聯機)確認。通常，這些試驗首先在新放射治療裝置生產出廠時進行，然后在 它安裝在臨床機構中時進行，以控制期望的劑量確實按照要求被傳 遞。這些試驗由加速器制造商在任何重要的維護介入之后生產出廠時 進行，并且由驗收和試運行裝置的臨床機構的醫學技師進行，以證實 裝置符合監管機構設定的標準。此外，還需由用戶進行基于例行時間表的常規試驗，以檢查放射治療裝置的行為。同樣，因此進行劑量測定試驗。它們被定義為質量保證。其中，如下的文獻詳細描述了進行上述質量保證試驗的建i^: AAPM REPORT NO. 46 "Comprehensive QA for Radiation Oncology",由American Institute of Physics為American Association of Physicists in Medicine出版，由MEDICAL PHYSICS再版，Volume 21， Issue 4， 1994。需要能夠測量場分布(field profile)的裝置(以下稱為光束分析 儀)以進行某些所需的劑量測定試驗。尤其是在IMRT應用中，利用 多葉準直器(MLC)，能夠確定MLC的葉的位置和半影(penumbrae) 是重要的。為測量場分布所用的最知名的儀器之一是"水膜體(water phantom)"儀器。該劑量測定儀器為使用浸入水箱中的水而移動的 單獨檢測器的水箱的形式，記錄三維劑量分布。盡管由于其在記錄劑 量分布上的靈活性，該裝置代表加速器試運行、驗收和例行QA中的 黃金標準，但是利用它進行所需的測量是一個麻煩和耗時長的任務 水箱是一個重且體積大的裝置，安裝它需要花費長時間；由于通常僅 有一個檢測器因此需要花費時間進行掃描，等等。其它可能的劑量測定儀器包括包含進行所述測量的若干放射檢 測器的裝置，放射檢測器可能采用矩陣或陣列的形式。上述裝置的兩 個主要系列可以描述為使用二極管的裝置和使用電離室的裝置。使用二極管的裝置的一個實例在US-A-6125335中描述，其中光 束分析儀為46個傳感器二極管S1-S46以及4個離軸水平傳感器二極 管S48-S51的陣列。典型的光束分析儀的實例是由本發明的受讓人， Sun Nuclear Corporation of Melbourne, Fla制造的名稱為Profiler Model 1170的成品的多傳感器放射檢測器。Sun Nuclear Profiler生成 實時圖形圖像，其為間隔約5 mm且每秒更新的各個數據點的軌跡。 46個二極管S1-S46和離軸檢測器S48-S51提供了發出的放射束的實 時分布和離軸分析。但是，這些裝置的主要問題在于它們使用具有 對劑量的非線性反應的二極管，因而需要復雜的校準方法，例如文獻US-A-6125335中所描述的方法。此外，與基于電離室的劑量測定儀器相比，使用二極管的裝置的 每單位(像素)成本價格高于使用電離室的裝置。另一系列是實現電離室(替代二極管)陣列的劑量測定儀器。近來，Bonin等在Physics Research A 519 (2004) — 674-686中的 Nuclear Instruments and Methods "A pixel chamber to monitor the beam performance in hadron therapy，，中開發了非常有效的電離室陣 列。該文獻描述了由以32x32像素的正則矩陣排列的1024個連續電 離室的2維陣列構成的裝置。電離室的一般原理如下在兩個電極之 間施加高壓。電極之間存在的氣體(此處為空氣或氮氣)被穿過其的 放射線電離。作為電場的結果，離子被收集在電極上，并可以測量電 荷。由于一個電子-離子對的產生需要依據氣體和放射類型而定的已 知的平均能，因此，所收集的電荷與在氣體中沉積的能量直接成比例。 循環集成器電路提供與所檢測的電荷成比例的16位計數器。循環集 成器被INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare， Torino )開發為 0.8 |nm CMOS技術芯片(TERA06)。這些芯片每一個均設置64個 通道。最小可檢測電荷可以在50fC和800 fC之間調整，線性區域中 的讀出率可以高達5 MHz。如上所述，監測器包括以間距為7.5 mm 的矩陣排列的32 x32空氣通風的電離室像素。盡管該裝置被認為非常有效，它的幾何結構-32 x 32電離室像 素的矩陣是為在IMRT中傳遞的劑量分布的復雜性而最佳適配的，但 是對于標準和適形RT而言過于復雜和昂貴，在標準和適形RT中通 常僅需要主軸和對角線上的分布。此外，在矩陣中排列這么大數目的 檢測器以及它們的讀出的復雜性對裝置的尺寸有影響，該尺寸不夠大 而不能覆蓋在例行QA和加速器試運行/驗收中均需要檢查的場尺寸。從US-A-4988866獲知另一劑量測定裝置，其使用任何類型的放 射檢測器，例如電離室或半導體檢測器。該裝置僅包括有限數目的傳 感器，位于特定位置，用于進行特定測量。因此，不能根據任何推薦 的QA協議確保任何大小的放射場的質量。此外，在單個吸收器的情況下，僅可以測量單個放射能(或非常窄的能量范圍)。從DE-101 43 609獲知另一劑量測定裝置，其使用任何類型的放 射檢測器。該裝置意圖改進測量的空間分辨率，而不增加單獨傳感器 (17 )的數目。上述結果通過在支撐體(7 )上的行(19 )上安裝傳 感器組(17， 17，，和17")來獲取。支撐體(7)圍繞軸承(18)可 旋轉。 一行上的傳感器(17，)位于與位于與另一行上的傳感器(17") 不同的半徑處。支撐體沿l度或2度的角度連續旋轉。從例如100個 角度階段上的88個傳感器的連續測量，可以獲取一組8800個測量點， 從而給出更高的空間分辨率。但是，該裝置需要傳感器的機械驅動， 并且測量更耗時。此外，由于人們采用了連續次的一組測量，因此人 們依賴于放射源的穩定性和一致性。沒有設置用于測量放射束能量的 裝置。盡管現有技術的某些裝置通過例如不同厚度的累積板(build-up plate)提供能量測量，但是它們總是需要用戶進入處理室若干次以利 用不同能量所需的累積板進行測量。Yang Y和Xing L在"Using the volumetric effect of a finite-sized detector for routine quality assurance of multi leaf collimator leaf positioning" ，Med. Phys. 30 433-441中描述了 一種用于確定MLC的 葉的位置的方法。根據該方法，有限尺寸的檢測器，例如離子室，位 于在等深面中突出的葉的位置。葉位置誤差增加或減少檢測器的放射 量。因此，劑量的測量可能與位置誤差有關。但是，沒有設置用于測 量其它參數(例如放射能)的裝置。因而，已知的裝置沒有提出用于進行容易且快速的束分布和能量 測量的實際解決方案。發明目的本發明的目的是提供一種不存在現有技術的缺點的劑量測定裝置。特別地，本發明的目的是提供一種需要有限數目的單獨放射檢測器同時仍提供所需精度、易于使用和快速操作的劑量測定裝置和方 法。此外，本發明的目的是提供一種不需要用戶進入處理室若干次進 行測量的裝置和方法。本發明的另一目的是提供一種還允許電子和光子的束能量的快 速和有效測量的裝置。本發明的另一目的是提供一種可用于加速器工廠試驗、試運行、驗收和質量保證(QA)的裝置。本發明的另 一 目的是提供在IMRT QA中使用的有限組試驗。 最后，本發明的目的是提供一種具有合理價格的裝置。發明內容根據第一方面，本發明涉及一種用于驗證標準和適形放射治療中 的放射束的質量的劑量測定裝置，特別是用于IMRT(調強放射治療) 應用，該裝置包括有源區，該有源區包括專用于測量束分布的有限數 目的行的單獨的放射檢測器。所述有源區還包括專用于電子或光子的 能量測量的額外放射檢測器；以及具有降能器的累積板。所述降能器 在所述放射束的路徑中位于所述額外放射檢測器的上游。優選地，所 述額外放射檢測器不位于上述行上。關于有限數目的行，應該理解為至少兩行。關于行，應該理解為單獨像素的線性排列。在本發明的優選實施例中，根據第一方面，所述放射檢測器為電離室。在本發明的另一優選實施例中，根據第一方面，所述放射檢測器 為二極管。在本發明的典型實施例中，根據第一方面，所述有限數目的行為 一組兩行放射檢測器，所述兩行彼此基本正交。優選地，所述有限數目的行為一組四行放射檢測器，所述四行基 本以彼此呈45度角取向。在本發明的特定實施例中，根據第一方面，所述降能器或者為所述累積板中不同厚度的凸起部(bump)的形式，和/或為插入不同放 射吸收材料的凸起部或凹陷部(recess)的形式。優選地，所述降能器位于所述行的交叉點附近的四分之一區或八 分之一 區內，所述四分之一 區或八分之一 區由劃分所述有源區的所述 組的行限定。在本發明的特定實施例中，根據第一方面，本發明被適配為用于 確定IMRT放射治療裝置中的MLC的葉的位置。在本實施例中，所 述有限數目的行的放射檢測器包括專用于測量和確定位于所述IMRT 放射治療裝置的等深點處的所述葉的突出的一個或多個額外行的放 射檢測器，所述一個或多個額外行的放射檢測器位于或靠近預期所述 葉突出的位置。優選地，根據第一方面，所述額外行的放射檢測器包括位于所述 劑量測定裝置的兩相對側上的至少三個平行的額外行的放射檢測器。本發明的第二方面涉及一種用于驗證放射治療裝置中的放射束 的相關量的方法，該放射治療裝置包括帶有葉的MLC或爪。該方法 包括如下步驟提供包括一行或多行放射檢測器的劑量測定裝置；將 所述MLC的葉或單個爪放置在預定位置；通過所述MLC或通過所 述單個爪將放射劑量傳遞至所述劑量測定裝置；測量位于所述葉的半影區中的一行放射檢測器中的多個放射檢測器吸收的劑量；通過將所 述測量劑量與調用場半影的形狀的函數擬合確定所述葉創建的半影 區中的所有相關量。所述相關量可以包括 一個所述葉或爪的位置； 所述半影區的位置或寬度；束分布達到束中心的束的值的給定百分比 (例如20%和80% )的位置；束的偏度；束的平直度；放射束的中 心的位置。利用這種方法，可以改進半影區中的測量分布的空間分辨 率，從而精確地確定相關量，例如分布達到場中心軸中的值的給定百 分比的位置。在根據本發明第二方面的方法的優選實施例中，所述函數為費米 函數，將所述葉的位置確定為與所述費米函數的50%值對應的位置。優選地，根據本發明的第二方面，根據表達式p-B/a確定半影 p，其中B為在2和3之間選擇的參數。在將半影區限定為劑量在80 % -20%之間的區域的情況下，B的正確值為2.77。在根據本發明第二方面的方法的另 一優選實施例中，所述提供劑 量測定裝置的步驟包括提供包括三行或更多行的放射檢測器的劑量 測定裝置，所述行彼此平行，并垂直于葉移動方向，所述行上的放射 檢測器位于所述MLC的葉突出的下方，從而允許同時確定多個葉的 位置和/或半影。根據本發明的第三方面，提供本發明的劑量測定裝置用于進行根 據本發明的方法的用途。
圖1和圖3分別代表根據本發明 一個優選實施例的裝置的分解圖 和所述裝置的底層的頂視圖。圖2和圖4分別代表根據本發明另 一優選實施例的裝置的分解圖 和所述裝置的底層的頂視圖。圖5代表根據本發明另 一優選實施例的裝置的中間層的頂視圖。圖6示出利用一排放射檢測器測量并與費米函數擬合的場分布 的半影(penumbra)的實例。圖7示出通過如圖l所示的裝置的電子累積板上存在的相應降能 器(energy degrader )下方的8個電離室放射檢測器獲取的電子能測 量的測量點(從4到22MeV)。圖8代表各個光子束能作為水深度的函數測量的相對劑量，是通 過如圖1所示的裝置的光子累積板上存在的相應的兩個降能器下方的 兩個電離室放射檢測器進行的光子能測量的實例。
具體實施方式
參照附圖，詳細描述本發明利用電離室技術的實施例。 顯然，本領域技術人員可以想到若干其它等同實施例或其它實現本發明的方式，例如建議將二極管替代電離室用作放射檢測器，因此 本發明的精神和范圍僅由權利要求的用語限定。圖1代表根據本發明優選實施例的裝置的分解圖，該裝置使用電離室來進行劑量測定試驗。該劑量測定裝置10基本由三個主要平面 部件的疊層構成1) 頂層20，構成電極頂層；2) 中間層30,其中的鉆孔31限定了電離室的氣體容積；3) 底層40,為分段電極，還承載電子芯片41和用于將信號從 電離室帶到電子芯片41的軌道；4) 或者用于電子束的具有降能器51的可移除累積板50，或者 用于光子束的具有降能器61的可移除累積板60。根據本發明的一個重要方面，如圖2所示，額外放射檢測器52 專用于測量電子的能量。因此，在覆蓋劑量測定裝置10的頂層20并 且專用于電子束測量的累積板50上嵌入降能器組53，降能器組53由 不同的材料的構成，或者具有不同的厚度，即不同降能器之間具有不 同的水當量(water-equivalent)厚度。優選地，所述降能器的材料和 厚度的組合獲得在5 - 100 mm范圍內的增加的水當量厚度，累積板具 有允許測量所有電子能的場分布的厚度(在圖1的優選實施例中為10 mm水當量)。當然，所述降能器53放置在放射檢測器的上部，以使 由所述放射檢測器檢測的電子在進入它們的有效容積之前穿過降能 器。以下再次解釋電離室的總體原理。穿過電離室的放射線使得頂層和底層之間的空氣離子化。當在兩 個電極之間施加高壓時，產生電場，并將離子收集在電極上，從而產 生可以測量的信號。用于制造這些電離室的技術可以是現有技術中描述的任何一個， 例如，可以為BONIN等描述的利用所謂的TERA電子的技術。根據優選實施例，劑量測定裝置可以具體包括以下各層-構成上電極的頂層50nm厚的印制聚酰亞胺(Pyralux AP8525R)層，在兩側覆蓋25pm厚的碳層。內層的結構根據中間層的 孔而定，為例如小于孔的直徑(直徑2.8mm)的O.lmm的圓形。上 碳層用作EMC屏蔽；-中間層由約5mm厚的純聚碳酸酯板構成，該板具有例如直 徑為3 mm的鉆孔，所述鉆孔彼此相隔長度為5 mm;還可以設置通 風孔;因此，中間層通過作為支架(standoff)的粘合點被疊加到底 層上的分段電極的上部；-底層根據印制電路板(PCB)技術制造的層。利用PCB技 術的底層的一個實例在2005年5月27日以本申請的發明人的名義申 請的美國臨時申請中作了描述，該文獻通過參考并入本申請。圖3代表本發明一個優選實施例的有源區的優選配置，其中該有 源區由作為電離室放射檢測器的單獨放射檢測器構成。但是，完全相 同的配置可以適用于二極管放射檢測器。根據本發明，所述配置包括至少一組的兩行基本正交的放射檢測 器。所述行優選地通過有源區的中心，并優選地包括所述有源區中存 在的大部分放射檢測器。在這種情況下，應該認為兩行分別包括m和 n個放射檢測器，其中n和m為大于1的整數。更優選地，所述優選配置包括至少兩組的基本正交行的放射檢測 器。所述行優選地通過有源區的中心，并優選地包括所述有源區中存 在的大部分放射檢測器。可以認為有源區的配置包括有限數目的行的放射檢測器。關于 "有限"數目的行，應該理解為至少2且嚴格小于任何行的放射檢測 器的數目，為了成為一行，放射檢測器的數目應該為至少3，優選地 為至少10,更優選地為至少20的整數。此外，"有限"數目的行指的是等于或小于8，優選地等于或 小于4，更優選地等于2。但是，所述放射檢測器的配置并不覆蓋中間層的所有表面。所述 配置不能被認為是由nxm放射檢測器矩陣(這對應于現有技術的實 施方式)定義的矩陣，n和m是任何兩行正交的放射檢測器的數目。因而，本發明的放射檢測器的總數目為線性函數f(n+m)，或f(n) (如果n-m),而現有技術的實施方式(矩陣結構)中的放射檢測器 的數目為函數f(n x m)，或f(n"(如果 n=m >/ 。理解本發明的另一方式可以如下僅有非常少的放射檢測器位于 由行劃分的區域中，換言之，在通過一組兩行進行有源區的劃分的情 況下，位于四分之一區(quarter)中；在通過四行劃分有源區的情況 下，位于八分之一區中。如果我們比較在根據現有技術構建的裝置中使用的放射檢測器 的數目和在根據本發明的裝置中使用的放射檢測器的數目，顯而易見 本發明意味著具有較低數目的放射檢測器因而較低價格的裝置。但是 如果我們構建較大數目的放射檢測器或者甚至與例如Bonin等所述的 裝置相同數目的放射檢測器，即具有32 x 32放射檢測器(1024個放 射檢測器)的劑量測定裝置，則根據本發明優選實施例的具有兩組兩 行256個放射檢測器的裝置均將呈現大于Bonin等建議的裝置的有源 區的表面(上至8x，這通常是不現實的)。利用與束分布的測量相關 的可比結果，或者利用具有相比Bonin等建議的裝置更小間距的配置 (下至8x，這通常是不現實的)，能夠給出更精確的測量結果。當然，在實踐中，尋求以下若干要求的折衷-減少放射檢測器的總數目，-同時增加有源區的表面，-同時減少兩個連續放射檢測器之間的間距。如圖3所示，第一組的兩排(70和71)基本構成有源區的中線 (縱軸和橫軸)，第二組的兩排(80和81)基本構成所述有源區的 對角線，所有的這些排通過中心O，所述有源區的有源區形狀基本上 為例如200 x 200 mm2至400 x 400 mm2的正方形。優選地，每排或行(70， 71， 80或81)包含至少50個放射檢測 器，放射檢測器的間距小于7 mm，優選地小于5mm，更優選地小于 4 mm。根據特定實施例，中線上的間距和對角線上的間距可以相同。根據另一優選實施例，中線上的間距和對角線上的間距不同。例如，對角線上的間距相當于中線上的間距的v^倍。對于放射檢測器的"行"、"排"或"列"，應該理解單獨放射 檢測器放置在一行上或在沿一行的特定寬度(盡可能小)內的交錯排(staggered row )中，所述"行"、"排"或"列"包括至少3個放 射檢測器，優選地至少IO個放射檢測器，更優選地至少20個放射檢 測器。根據優選實施例，可以通過釆用基于公知的費米函數的數據內 插，改進相對于放射檢測器的空間的場半影和場梯度的測量的空間分 辨率=——r l + e。("其中，在場的同質部分中的劑量被正規化為1，如圖6所示；x0 代表正規化劑量的50 %的位置；通過關系式a = 2.4/p估算20 %至80 %的距離(通常指示為半影)。通過釆用上述內插，對于5mm的間距而言，在識別場半影、場 寬度和在半影區確定的所有場相關量方面的精度被改進為lmm的幾 分之一 (fraction )。將單獨放射檢測器按行放置的事實允許在一步測量中獲取場分 布，從而避免了劑量測定裝置的任何移動或操作。所述測量可以認為 是即時的。由于它的快電子，該裝置還可以用作"實時"測量裝置， 允許在觀測所測量的分布上引入的修改時調整某些加速器參數。此外，按照行組織的放射檢測器不覆蓋有源區的整個表面的事實 顯然減少了附接至所述劑量測定裝置的電子器件的價格，從而減少了 劑量測定裝置的最終價格。根據本發明的另一方面，為了能夠覆蓋大于檢測器有源區的場尺 寸，該裝置可以與框架耦合，框架以小于100 cm的源-軸距離(SAD) 固定該裝置。可選地，為了提供專用于IMRTQA的測量，更具體地專用于圖 1、 2、 4、 5所示的多葉(ML)準直器QA的測量，在不同的位置設置放射檢測器的一個或若干橫向(垂直)帶90。每個帶包括若干(通 常為3-5)列或排的放射檢測器，在測量面位于等深點(isocenter) 的情況下它們在縱向(即，圖1、 2、 4、 5的垂直方向，或者垂直于 葉移動方向)的間距為與葉的寬度相對應的0.5或lcm，在橫向(即， 圖1、2、4、5的水平方向，或者平行于葉移動方向)的間距為2-8 mm。 當存在集中在+Z-10cm的兩個帶時，檢測器放置在等深點處，若干葉 被定位以在檢測器上給出20 x 20cn^的場，然后每個水平排的若干放 射檢測器再次利用關于測量半影的費米擬合(Fermifit)提供單個葉 的位置測量，空間精度為1 mm的幾分之一。另一實施例可以僅提供專用于葉測量的一排(圖1、 3、 5)放射 檢測器，取代若干排的帶。在這種情況下，每個放射檢測器的相對信 號的比較提供了葉的相對位置。這種設計允許確保有限、預定組的葉 位置的關于MLC的葉的位置，其中所述葉位置在等深面上突出。根據圖2所述的優選實施例，在20 x 20 cir 區域中包括的圓的 周邊放置8個降能器53以及相應的放射檢測器52。當然，降能器53 不與意圖用于測量場分布的若干排中存在的放射檢測器52放置得太 靠近，以避免干擾場分布的即時獲取。根據本發明的另一重要特征，額外放射檢測器62可以專用于測 量光子的能量。因此，在覆蓋劑量測定裝置10的頂層20并且專用于 光子束測量的累積板60上設置若干額外的降能器63，降能器63設置 在等深點處的給定區域中(在圖1的優選實施例中為10x10cm2)。 所述降能器具有5-200 mm范圍內的不同水當量厚度(在圖1的優選 實施例中，兩個降能器分別對應于10和20 cm的水當量厚度)，而 累積板60具有等于或高于所測量的最大光子能量的Dmax的厚度(在 圖1的優選實施例中為50mm水當量)。類似地，所述降能器放置在 放射檢測器62的上部，以使由所述放射檢測器檢測的電子在進入它 們的有效容積之前穿過降能器63。專用于測量能量的檢測器可以具有不同于排(70、 71、 80和81) 上的檢測器的尺寸。提供三種可能性以實現降能器的水當量厚度的變化從而實現能量吸收的變化-或者在累積板上具有不同厚度的凸起部，-或者在累積板上具有由不同材料制成的不同厚度的凸起部，或 者具有在累積板的厚度方向上具有插入物的凹陷部，同樣也由不同的 材料制成且具有不同的厚度，-或者上述可能性的組合。同樣，若干降能器位于每個累積板上的事實允許可以在一步中進 行能量測量以及相對的場分布，無需對所述劑量測定裝置和累積板進 行任何移動或任何操作。因此，無需操作者進入處理室改變累積板。利用8個降能器進行能量測量的結果使得能夠從每個電子能測 量的斜率上的兩個或多個測量點中唯一地識別每個束能，如參照圖7 所描述的。圖7代表與4、 6、 8、 9、 10、 12、 15、 18、 20、 22MeV的能量 相對應的一組電子PDD(百分深度劑量)的特定實例，其中水當量深 度的8個值的相應組對應于8個降能器的組。以類似的方式，利用光子降能器進行能量測量的結果^f吏得能夠從 每個光子能測量的斜率上的兩個或多個測量點中唯一地識別每個束 能，如參照圖8所描述的。圖8代表以各個光子束能的水當量深度(Z[mml)的函數測量的 相對劑量(％ )。它代表與4、 6、 8、 9、 10、 12、 15、 18、 20、 25 MeV 的能量相對應的一組光子PDD的特定實例，其中水當量深度的相應2 個值對應于2個降能器的組(100 mm和150 mm,由兩條垂直虛線代 表)。以上的描述應該視為本發明的示例性實例，而非用于限制本發明 的范圍。例如，用于確保MLC的葉的位置的方法也應該;故認為覆蓋 在每側包含單個葉(即，爪)的MLC。
權利要求
1.一種用于驗證標準和適形放射治療中的放射束的質量的劑量測定裝置(10)，尤其是用于IMRT(調強放射治療)應用，該裝置包括有源區，該有源區包含單獨的放射檢測器，其特征在于該有源區包括有限數目的行(70，71，80，81，90)的放射檢測器；該有源區還包括專用于電子或光子的能量測量的額外放射檢測器(52，62)；以及所述裝置(10)包括具有降能器(53，63)的累積板(50，60)，所述降能器(53，63)在所述放射束的路徑中位于所述額外放射檢測器(52，62)的上游。
2. 根據權利要求l的劑量測定裝置(10)，其特征在于所述放 射檢測器為電離室。
3. 根據權利要求1的劑量測定裝置(10),其特征在于所述放 射檢測器為二極管。
4. 根據任一在前權利要求的劑量測定裝置(10)，其特征在于 所述有限數目的行為一組兩行(70和71，或80和81)的放射檢測器， 所述兩行彼此基本正交。
5. 根據權利要求1 - 3中任一權利要求的劑量測定裝置(10 )， 其特征在于所述有限數目的行為一組四行(70， 71, 80和81)的放 射檢測器，所述四行基本以彼此呈45度角取向。
6. 根據任一在前權利要求的劑量測定裝置(10)，其特征在于 所述降能器(53, 63)或者為所述累積板(50， 60)中不同厚度的凸 起部的形式，和/或為凸起部或插入不同放射吸收材料的凹陷部的形 式。
7. 根據權利要求4-6中任一權利要求的劑量測定裝置(10)， 其特征在于所述降能器(53, 63 )位于所述行的交叉點附近的四分之 一區或八分之一 區內，所述四分之一 區或八分之一 區由劃分所述有源區的所述組的行(70和71，和/或80和81)限定。
8. 根據任一在前權利要求的劑量測定裝置(10),適用于確定 IMRT放射治療裝置中的MLC的葉或爪的位置，其特征在于所述有 限數目的行(70， 71, 80, 81， 90)的放射檢測器包括專用于測量和 確定位于所述IMRT放射治療裝置的等深點處的所述葉或爪位置的 突出的一個或多個額外行(90)的放射檢測器，所述一個或多個額外 行(90)的放射檢測器位于或靠近預期所述葉或爪突出的位置。
9. 根據權利要求8的劑量測定裝置(10)，其特征在于所述額 外行(卯)的放射檢測器包括位于所述劑量測定裝置的兩相對側上的 至少三個平行的額外行的放射檢測器。
10. —種用于驗證放射治療裝置中的放射束的相關量的方法，該 放射治療裝置包括帶有葉的MLC或爪，該方法包括如下步驟提供包括一行或多行(70， 71， 80, 81， 90)的放射檢測器的劑量測定裝置(10);將所述MLC的葉或爪放置在預定位置；通過所述MLC將放射劑量傳遞至所述劑量測定裝置；測量位于所述葉或爪的半影區中的一行放射檢測器中的多個放射檢測器吸收的劑量；通過將所述測量劑量與函數擬合確定所述相關量。
11. 根據權利要求10的方法，其特征在于所述相關量包括 一個所述葉或爪的位置； 所述半影區的位置或寬度；放射束分布達到束中心的束的值的給定百分比的位置；放射束的偏度；放射束的平直度；放射束的中心的位置。
12. 根據權利要求10-11中任一權利要求的方法，其特征在于 將所述葉或爪的位置確定為與所述函數的50%值對應的位置。
13. 根據權利要求10-12中任一權利要求的方法，其特征在于所述函數為費米函數F (x),其中A為常量
14. 根據權利要求13的方法，其特征在于根據表達式p = B/a 確定半影p，其中B為在2和3之間選擇的參數。
15. 根據權利要求10-14中任一權利要求的方法，其特征在于 所述提供劑量測定裝置(10 )的步驟包括提供包括三行或更多行(90 ) 的放射檢測器的劑量測定裝置(10),所述行(卯)彼此平行，并垂 直于葉移動方向，所述行上的放射檢測器位于所述MLC的葉突出的 下方，從而允許同時確定多個葉的位置和/或半影。
16. —種根據權利要求1-9中任一權利要求的劑量測定裝置 (10)用于執行根據權利要求10 - 15中任一權利要求的方法的用途。
全文摘要
本發明涉及一種用于驗證標準和適形放射治療中的放射束的質量的劑量測定裝置(10)，特別是用于IMRT(調強放射治療)應用，該裝置包括有源區，該有源區包含單獨的放射檢測器。其中，該有源區包括有限數目的行(70，71，80，81，90)的放射檢測器。該有源區還包括專用于電子或光子的能量測量的額外放射檢測器(52，62)。所述裝置(10)包括具有降能器(53，63)的累積板(50，60)，所述降能器(53，63)在所述放射束的路徑中位于所述額外放射檢測器(52，62)的上游。
文檔編號G01T1/29GK101257945SQ200680032547
公開日2008年9月3日 申請日期2006年7月27日 優先權日2005年7月27日
發明者C·布魯薩斯科, F·馬切普托 申請人:離子束應用股份有限公司;核物理國家研究院;大學實驗物理系