基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，由水箱、圆柱形辐射敏感体模、超声透射测量单元、超声断层图像重建模块及剂量分析模块组成，辐射敏感体模经射束照射后，储存了与三维剂量分布对应的物理变化数据，利用超声对辐射敏感体模进行三维透射断层成像，通过剂量分析模块计算获得辐射敏感体模内高分辨率的三维剂量及剂量分布，为放射治疗设备的质量认证提供有效的手段，有力保障临床放射治疗的质量，降低患者的辐射损伤，提高放射治疗的疗效。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，用于放射治疗设备的质量认证和临床放射治疗的质量保证。
技术介绍
：放射治疗是肿瘤治疗的有效方法之一，放射治疗的目标是尽可能选择最好的照射方案，以达到对靶区施行高剂量照射、产生不可恢复性摧毁的同时使周围正常组织及关键或敏感组织所受辐射影响最小。医用放疗设备的剂量输出特性的高分辨率准确测量、以及实际照射条件下的三维空间剂量分布的高分辨率准确测量等对于实际放射治疗的疗效具有重要的影响。传统的剂量测量方法，包括利用三维水箱逐点进行测量、利用剂量胶片进行剂量分布的二维平面测量等，不能满足现代快速、准确、高分辨率的三维测量要求。快速、准确、高分辨率的三维剂量测量系统，可以有效保证放射治疗的可靠性和高质量，对提高我国放射治疗的水平具有重要意义。
技术实现思路
：本技术所要解决的技术问题是提供一种快速、准确、便捷、高分辨率的基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，以满足现代放射治疗的迫切需求，保证放射治疗的质量。本技术采用如下技术方案：一种基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，由水箱、圆柱形辐射敏感体模、超声透射测量单元、超声断层图像重建模块及剂量分析模块组成，所述超声透射测量单元由超声发射模块、超声接受模块、升降旋转支架、与升降旋转支架上端相连的电机、测量控制模块、信号采集与处理模块、与升降旋转支架下端相连的且设有卡环的载物台组成，所述超声发射模块由超声发射传感器及信号发生器组成，所述超声接受模块由超声接受传感器及信号处理电路组成，所述超声发射传感器、超声接受传感器及辐射敏感体模置于水箱中，水箱中的水面高于辐射敏感体模的上表面，超声发射传感器与超声接受传感器置于辐射敏感体模的两侧，正对放置，所述辐射敏感体模利用卡环安放于载物台下表面上，载物台在电机的带动下进行旋转升降运动。进一步地，所述测量控制模块用以控制超声发射模块的启动与停止、超声接受模块的启动与停止、辐射敏感体模的旋转与上下垂直运动。进一步地，所述信号处理电路对超声接受传感器的输出信号进行放大与去噪，信号采集与处理模块对信号处理电路输出的信号进行采集转换为数字信号，并进行存储。进一步地，所述超声断层图像重建模块根据扫描获得的数字信号进行图像重建，获得辐射敏感体模内超声参数分布。进一步地，所述剂量分析模块根据重建的超声断层图像数据，经过分析和计算，获得辐射敏感体模内各点的吸收剂量值或吸收剂量分布，并进行剂量分布的显示和输出。本技术具有如下有益效果：本技术基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统利用超声对辐射敏感体模进行三维透射断层成像，通过剂量分析系统计算获得辐射敏感体模内高分辨率的三维剂量及剂量分布，为放射治疗设备的质量认证提供有效的手段，有力保障临床放射治疗的质量，降低患者的辐射损伤，提高放射治疗的疗效。附图说明：图1为基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统的结构示意图。具体实施方式：请参照图1所示，本技术基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统由水箱1、圆柱形辐射敏感体模2、超声透射测量单元、超声断层图像重建模块4及剂量分析模块5组成，其中超声透射测量单元由超声发射模块、超声接受模块、升降旋转支架33、与升降旋转支架33上端相连的电机34、测量控制模块35、信号采集与处理模块36、与升降旋转支架33下端相连的且设有卡环的载物台37组成。超声发射模块由超声发射传感器312及信号发生器311组成。超声接受模块32由超声接受传感器322及信号处理电路321组成。超声发射传感器312、超声接受传感器322及辐射敏感体模2置于水箱1中，水箱1中的水面高于辐射敏感体模2的上表面，超声发射传感器312与超声接受传感器322置于辐射敏感体模2的两侧，正对放置，辐射敏感体模2利用卡环安放于载物台37下表面上，载物台37在电机34的带动下进行旋转升降运动。辐射敏感体模2是由经射线照射后其超声透射参数发生变化的辐射敏感材料制成，辐射敏感体模2内各点的超声透射参数变化结果被辐射敏感体模2存储下来。辐射敏感体模2经射线照射后，物理参数发生变化，超声透射信号发生改变。通过对辐射敏感体模2进行超声透射断层成像，获得辐射敏感体模2内的超声参数分布，经剂量分析模块5的分析和计算，获得辐射敏感体模2内各点的吸收剂量值或吸收剂量分布。测量控制模块35用来控制超声发射模块的启动与停止、超声接受模块的启动与停止、辐射敏感体模2的旋转与上下垂直运动。在辐射敏感体模2旋转和上下垂直运动的过程中，利用超声发射模块和超声接受模块对辐射敏感体模2进行超声透射扫描，信号处理电路321对超声接受传感器322的输出信号进行放大与去噪，信号采集与处理模块36对信号处理电路321输出的信号进行采集转换为数字信号，并进行存储。超声断层图像重建模块4根据扫描获得的数字信号进行图像重建，获得辐射敏感体模2内超声参数分布。剂量分析模块5根据重建的超声断层图像数据，经过分析和计算，获得辐射敏感体模2内各点的吸收剂量值或吸收剂量分布，并进行剂量分布的显示和输出。下面通过一个具体实施方式来说明书本技术基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统。实施例1：医用加速器输出剂量特性测量第一步：将辐射敏感体模置于加速器机头下，按照测量计划进行射线照射；第二步：将辐射敏感体模安置于载物台上；第三步：在测量控制模块的控制下，对辐射敏感体模进行三维超声扫描测量；第四步：根据三维超声扫描测量的数据，利用解析重建或统计重建的方法进行三维超声图像重建；第五步：剂量分析模块根据重建的超声断层图像数据，经过分析和计算，获得辐射敏感体模内各点的吸收剂量值或吸收剂量分布，并进行剂量分布的显示和输出以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，其特征在于：由水箱(1)、圆柱形辐射敏感体模(2)、超声透射测量单元、超声断层图像重建模块(4)及剂量分析模块(5)组成，所述超声透射测量单元由超声发射模块、超声接受模块、升降旋转支架(33)、与升降旋转支架(33)上端相连的电机(34)、测量控制模块(35)、信号采集与处理模块(36)、与升降旋转支架(33)下端相连的且设有卡环的载物台(37)组成，所述超声发射模块由超声发射传感器(312)及信号发生器(311)组成，所述超声接受模块(32)由超声接受传感器(322)及信号处理电路(321)组成，所述超声发射传感器(312)、超声接受传感器(322)及辐射敏感体模(2)置于水箱(1)中，水箱(1)中的水面高于辐射敏感体模(2)的上表面，超声发射传感器(312)与超声接受传感器(322)置于辐射敏感体模(2)的两侧，正对放置，所述辐射敏感体模(2)利用卡环安放于载物台(37)下表面上，载物台(37)在电机(34)的带动下进行旋转升降运动。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声透射断层成像的三维剂量测量系统，其特征在于：由水箱(1)、圆
柱形辐射敏感体模(2)、超声透射测量单元、超声断层图像重建模块(4)及剂量分析
模块(5)组成，所述超声透射测量单元由超声发射模块、超声接受模块、升降旋转支
架(33)、与升降旋转支架(33)上端相连的电机(34)、测量控制模块(35)、信号采
集与处理模块(36)、与升降旋转支架(33)下端相连的且设有卡环的载物台(37)组
成，所述超声发射模块由超声发射传感器(312)及信号发生器(311)组成，所述超声
接受模块(32)由超声接受传感器(322)及信号处理电路(321)组成，所述超声发射
传感器(312)、超声接受传感器(322)及辐射敏感体模(2)置于水箱(1)中，水箱
(1)中的水面高于辐射敏感体模(2)的上表面，超声发射传感器(312)与超声接受
传感器(322)置于辐射敏感体模(2)的两侧，正对放置，所述辐射敏感体模(2)利
用卡环安放于载物台(37)下表面上，载物台(37)在电机(34)的带动下进行旋转升<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红，周正东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32