质子布拉格峰在线定位方法及监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种质子布拉格峰在线定位方法及监测装置，建立直角坐标系，确定介质内部目标区域的坐标范围；在介质外表面设置至少三个声波探测器，并确定三个声波探测器在直角坐标系内的坐标参数；质子出束触发三个声波探测器进行声波信号采集，记录声波信号从布拉格峰处到声波探测器的飞行时间；利用飞行时间参数反演出布拉格峰的坐标参数；将反演得到的布拉格峰的坐标参数与目标区域进行比较，判断是否重合；实现质子布拉格峰在线定位。本发明专利技术与现有技术相比，能够在线反馈出质子布拉格峰的位置，可以在质子治疗过程中对质子出束轨迹进行实时调整。该系统仅采用了三个声波探测器，比电离室等核成像设备要便宜很多，从而大大降低了应用成本。

Proton Prague peak online positioning method and monitoring device

The invention provides an on-line positioning method and a monitoring device for proton Bragg peak, establishes a rectangular coordinate system to determine the coordinate range of the target area inside the medium, sets at least three acoustic detectors on the outer surface of the medium, and determines the coordinate parameters of three acoustic detectors in the rectangular coordinate system, and triggers three acoustic sounds by proton beam exit. The time of flight from Prague peak to acoustic detector is recorded by acoustic signal acquisition, the coordinate parameters of Prague peak are retrieved by using the time of flight parameters, and the coordinate parameters of Prague peak are compared with the target area to determine whether the reconnection is achieved. Line positioning. Compared with the prior art, the invention can feedback the position of the proton Bragg peak online, and can adjust the proton beam trajectory in real time during proton therapy. The system uses only three acoustic detectors, which is much cheaper than the ionization chamber and other nuclear imaging equipment, thus greatly reducing the application cost.

【技术实现步骤摘要】
质子布拉格峰在线定位方法及监测装置
本专利技术涉及质子治疗设备和声学定位领域，特别是一种质子布拉格峰在线定位方法及监测装置。
技术介绍
质子放射治疗设备是一种精确治疗癌症的设备，和传统的光子治疗或者电子治疗设备相比，质子治疗设备最大的优势在于质子的布拉格峰(Braggpeak)物理特性。用质子照射时，质子在人体内的剂量分布曲线先缓慢上升后逐渐变快，直到布拉格峰处产生最大剂量分布，之后曲线快速下降并趋于零。质子束的布拉格峰特性使肿瘤处接受到最大的剂量值，而使肿瘤后面正常的组织器官避免受到辐射的伤害。但是现有技术中，质子精确治疗受到布拉格峰位置的不确定性的制约，该不确定性会引起肿瘤部位的照射剂量不足，或者肿瘤周围器官的照射剂量过多。常见的确定质子射程的方法包括正电子发射断层扫描成像(例如专利文献CN105792888A)和瞬发伽马成像(例如专利文献CN106291656A)。但是，正电子发射断层扫描成像技术具有低空间分辨率、无实时性等缺点；瞬发伽马成像技术对伽马相机的性能要求很高，还存在次级中子污染的问题。质子束在人体组织或其他介质中传播过程中，存在着能量的沉积，引起传播路径上的局部生热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子布拉格峰在线定位方法，其特征是包括以下步骤：s1、建立直角坐标系，确定介质内部目标区域的坐标范围；s2、在介质外表面设置至少三个声波探测器，并确定各个声波探测器在直角坐标系内的坐标参数；s3、质子出束的同时，触发各个声波探测器进行声波信号采集，记录声波信号从布拉格峰处到声波探测器的飞行时间；s4、利用飞行时间参数反演出布拉格峰的坐标参数；s5、将反演得到的布拉格峰的坐标参数与目标区域进行比较，判断是否重合；通过以上步骤实现质子布拉格峰在线定位。

【技术特征摘要】
1.一种质子布拉格峰在线定位方法，其特征是包括以下步骤：s1、建立直角坐标系，确定介质内部目标区域的坐标范围；s2、在介质外表面设置至少三个声波探测器，并确定各个声波探测器在直角坐标系内的坐标参数；s3、质子出束的同时，触发各个声波探测器进行声波信号采集，记录声波信号从布拉格峰处到声波探测器的飞行时间；s4、利用飞行时间参数反演出布拉格峰的坐标参数；s5、将反演得到的布拉格峰的坐标参数与目标区域进行比较，判断是否重合；通过以上步骤实现质子布拉格峰在线定位。2.根据权利要求1所述的一种质子布拉格峰在线定位方法，其特征是：在步骤s5中，若重合，不调整质子出束轨迹，若不重合，则需要调整质子出束轨迹。3.根据权利要求1所述的一种质子布拉格峰在线定位方法，其特征是：将质子出束的时刻定义为诱导声波传播的初始时刻。4.根据权利要求3所述的一种质子布拉格峰在线定位方法，其特征是：将质子束诱导的声波视为布拉格峰处的一个点源，所述的点源声波以球面波的形式传播，波速视为定值。5.根据权利要求1所述的一种质...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩，于亚军，代智涛，
申请(专利权)人：彭浩，
类型：发明
国别省市：湖北,42