用于多点剂量测量的水模结构及其分割测量方法，该结构包括半球面头部、圆筒形中段、U形水槽尾部和电离室驱动组件。电离室驱动组件包括驱动主体、卡扣、折叠臂以及固定架；半球面头部、圆筒形中段和U形水槽尾部依次固定密封连接或一体成型制成，半球面头部和圆筒形中段的厚度相同，半球面头部和圆筒形中段的内外表面均平滑连接于半球面头部直径所在的平面上，电离室驱动组件的卡扣与U形水槽尾部的卡口相互配合。该分割测量方法包括水模结构的安装固定以及水的填充、水模结构和电离室等的水平调节、放疗计划的执行及点剂量测量读数的获取、修正及点剂量通过率的计算。本发明专利技术结构简单、测量准确，为实际模体计划执行提供了可靠的参考。考。考。
【技术实现步骤摘要】
用于多点剂量测量的水模结构及其分割测量方法
[0001]本专利技术涉及辐射计量仪器设备领域，特别是一种用于多点剂量测量的水模结构及其分割测量方法。
技术介绍
[0002]目前对患者放射治疗计划验证时，需要对放射治疗过程中特定点的绝对剂量进行验证，来确保放射治疗计划的质量，以保证患者治疗安全。为此，物理师需要将实际治疗计划映射到模体上制作出模体计划，由第三方模体对该模体计划进行实际测量。实际应用场景中，针对脑部、颈部等处多个转移病灶，对投照到多个病灶的剂量分别进行测量和分析有利于评估该放射治疗计划的质量。
[0003]现有应用在放射治疗计划验证的模体多为固体水、小水箱等固定形状：立方体、圆柱体或类球体等。然而小水箱等固定形状的模体等中心或者电离室通道固定，在对模体计划进行测量时，不能对多发肿瘤中多个病灶中心位置的剂量进行逐一测量；立方体形状的水模由于与人体头颈部结构差别较大，使用该形状的水模代替人体CT图像时，并不能很好的反映与患者接近的结构中剂量沉积，因而不能很好的模拟头颈部肿瘤患者模体计划中剂量分布的情况；即使通过调整小水箱中水量和升降治疗床在垂直方向上调整电离室的相对位置，但其应用范围仅局限于垂直向下照射的射野，不能准确模拟患者实际治疗时接受的剂量；圆柱体模体只测量等中心处剂量，对评估计划质量意义不大；类球体的模体电离室通道位置基本上是固定的，只能对模体中心轴和距离模体表面固定距离处的位置进行点剂量测量，在计划验证中应用时，不能很好的满足测量点位置随机、多变的情况。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种用于多点剂量测量的水模结构及其分割测量方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：用于多点剂量测量的水模结构，包括半球面头部、圆筒形中段、U形水槽尾部和电离室驱动组件。
[0006]所述圆筒形中段的上表面设置有平行于其轴线的第一水平仪，U形水槽尾部上表面设有垂直于第一水平仪的第二水平仪，U形水槽尾部的内壁上设有卡口。
[0007]所述电离室驱动组件包括驱动主体、分别固定于驱动主体对侧的卡扣和旋转轴、与旋转轴连接的折叠臂、以及位于折叠臂顶端的固定架；电离室驱动组件均采用与水的密度相等或接近的轻质材料。
[0008]所述半球面头部、圆筒形中段和U形水槽尾部依次固定密封连接或一体成型制成，半球面头部和圆筒形中段的厚度相同，半球面头部和圆筒形中段的内外表面均平滑连接于半球面头部直径所在的平面上，电离室驱动组件的卡扣与U形水槽尾部的卡口相互配合，使得电离室驱动组件固定于U形水槽尾部上。
[0009]本专利技术进一步的技术方案是：所述半球面头部和圆筒形中段内表面镶嵌3至6颗长
度为4～6mm、直径为0.3～1.0mm的圆柱形金标，半球面头部、圆筒形中段和U形水槽尾部的材料为透明有机玻璃材料，密度和相对电子密度与水相同或接近。
[0010]本专利技术再进一步的技术方案是：所述电离室驱动组件替代为包括驱动主体、分别固定于驱动主体对侧的卡扣和旋转轴、与旋转轴连接的第一丝杠、架设在第一丝杠上可往复运动的第二丝杠、以及在第二丝杠上可往复运动的固定架。
[0011]本专利技术更进一步的技术方案是：所述电离室驱动组件替代为包括第一支架、分别固定于第一支架对侧的卡扣和第二支架、与固定环连接可在第二支架上滑动/旋转的第三支架、位于第三支架上可沿第三支架滑动的固定架、以及位于第一支架顶部的水平调节螺母；所述第一支架表面设置有角度刻度，所述第二支架表面设置有长度刻度，第三支架上分别设有标记线和深度刻度。
[0012]本专利技术更进一步的技术方案是：所述第三支架的数量为两个以上。
[0013]本专利技术提供的另一技术方案是：基于前述用于多点剂量测量的水模结构进行多点剂量测量的方法，包括如下步骤，步骤一、水模结构的安装固定以及水的填充：将用于多点剂量测量的水模结构放置于测量位置上，加水淹没半球面头部和圆筒形中段，使得半球面头部和圆筒形中段内均无气泡。
[0014]步骤二、水模结构的水平调节：观察第一水平仪的第二水平仪查看该水模结构是否水平，调节水模结构的放置位置确保水模结构水平。
[0015]步骤三、电离室驱动组件的固定及水平调节：将测量用的电离室固定在电离室驱动组件的固定架上，将电离室驱动组件放入U形水槽尾部内，电离室驱动组件的卡扣与U形水槽尾部的卡口固定连接，调节电离室驱动组件的水平调节螺母确保电离室驱动组件达到水平。
[0016]步骤四、放疗计划的执行及点剂量测量读数的获取：启动电离室及其配套的静电计，并启动放疗设备，执行验证放疗计划对应的模体计划，记录电离室静电计上的读数结果。
[0017]步骤五、待测位置点剂量测量读数的修正：将读数结果根据温度、气压和电离室检定标准因子进行修正，获得每个待测位置的点剂量的绝对剂量Mi。
[0018]本专利技术进一步的技术方案是：还包括步骤六，待测位置点剂量通过率的计算：将每个待测位置的点剂量的绝对剂量Mi与模体计划中待测位置的点剂量Di进行比较；使用如下通过率公式计算各待测位置点剂量通过率：式中：γ为通过率，n为待测位置的数量，i为待测位置的编号，其中1≤i≤n。
[0019]所述模体计划中待测位置的点剂量Di由模体计划剂量分割方法得到，具体如下：S01，判断计划执行系统，判断采用射波刀放射治疗计划还是常规加速器放射治疗计划，如若采用射波刀放射治疗计划，则执行S02；如若采用常规加速器放射治疗计划，则执行S03。
[0020]S02，判断射波刀放射治疗计划中计划中心的数量，如若计划中心的数量为一个，则转到S021；如若计划中心的数量为多个，则转到S022。
[0021]S021，将射波刀机械臂的大范围转移为界限进行分段，每段分配在各待测点的MU排序，以分配的射野中参数和MU在计划系统中或使用粒子输运软件计算各待测点剂量Di。
[0022]S022，以计划内多个中心计算各待测点剂量Di。
[0023]S03，判断常规加速器放射治疗计划是执行固定射野调强计划或容积旋转调强计划，如若执行固定射野调强计划，则转到S031；如若执行容积旋转调强计划，则转到S032。
[0024]S031，按照射野MU对各待测点排序，比较射野数与待测点的数量，若射野数小于待测点，则排除未分配到射野的待测点，并以分配的射野MU计算各待测点剂量Di；若射野数大于待测点，则为所有待测点分配完全部射野，并以分配的射野MU计算各待测点剂量Di。
[0025]S032，将完整弧拆分为半弧，非完整弧认为是半弧，比较半弧数与待测点的数量，若半弧数小于待测点，则排除未分配到半弧的待测点，并以分配的半弧MU计算各待测点剂量Di；若半弧数大于待测点，则为所有待测点分配完全部半弧，并以分配的半弧MU计算各待测点剂量Di。
[0026]本专利技术与现有技术相比具有如下特点：（1）本专利技术的水模结构能够用于常规或非共面、非等中心放疗设备输出的放射治疗计划验证中点剂量的测量，且能够对模体任意待测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于多点剂量测量的水模结构，其特征是：包括半球面头部、圆筒形中段、U形水槽尾部和电离室驱动组件；所述圆筒形中段的上表面设置有平行于其轴线的第一水平仪，U形水槽尾部上表面设有垂直于第一水平仪的第二水平仪，U形水槽尾部的内壁上设有卡口；所述电离室驱动组件包括驱动主体、分别固定于驱动主体对侧的卡扣和旋转轴、与旋转轴连接的折叠臂、以及位于折叠臂顶端的固定架；电离室驱动组件均采用与水的密度相等或接近的轻质材料；所述半球面头部、圆筒形中段和U形水槽尾部依次固定密封连接或一体成型制成，半球面头部和圆筒形中段的厚度相同，半球面头部和圆筒形中段的内外表面均平滑连接于半球面头部直径所在的平面上，电离室驱动组件的卡扣与U形水槽尾部的卡口相互配合，使得电离室驱动组件固定于U形水槽尾部上。2.如权利要求1所述的用于多点剂量测量的水模结构，其特征是：所述半球面头部和圆筒形中段内表面镶嵌3至6颗长度为4～6mm、直径为0.3～1.0mm的圆柱形金标，半球面头部、圆筒形中段和U形水槽尾部的材料为透明有机玻璃材料，密度和相对电子密度与水相同或接近。3.如权利要求1所述的用于多点剂量测量的水模结构，其特征是：所述电离室驱动组件替代为包括驱动主体、分别固定于驱动主体对侧的卡扣和旋转轴、与旋转轴连接的第一丝杠、架设在第一丝杠上可往复运动的第二丝杠、以及在第二丝杠上可往复运动的固定架。4.如权利要求1所述的用于多点剂量测量的水模结构，其特征是：所述电离室驱动组件替代为包括第一支架、分别固定于第一支架对侧的卡扣和第二支架、与固定环连接可在第二支架上滑动/旋转的第三支架、位于第三支架上可沿第三支架滑动的固定架、以及位于第一支架顶部的水平调节螺母；所述第一支架表面设置有角度刻度，所述第二支架表面设置有长度刻度，第三支架上分别设有标记线和深度刻度。5.如权利要求4所述的用于多点剂量测量的水模结构，其特征是：所述第三支架的数量为两个以上。6.基于权利要求1、3
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5任一项所述的用于多点剂量测量的水模结构进行多点剂量测量的方法，其特征是：包括如下步骤，步骤一、水模结构的安装固定以及水的填充：将用于多点剂量测量的水模结构放置于测量位置上，加水淹没半球面头部和圆筒形中段，使得半球面头部和圆筒形中段内均无气泡；步骤二、水模结构的水平调节：观察第一水平仪的第二水平仪查看该水模结构是否水平，调节水模结构的放置位置确保水模结构水平；步骤三、电离室驱动组件的固定及水平...
【专利技术属性】
技术研发人员：李腾翔，唐泉，尹笑颜，仇清涛，贺睿敏，卢洁，刘同海，关婷玉，段敬豪，孙涛，李卫，刘贺锋，
申请(专利权)人：山东省肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：
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