通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统及应用技术方案

本申请提供了一种通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统，包括：ERP信号强度与辐射剂量函数关系存储模块，用于存储测量的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系；EPR信号强度监测模块，用于检测头发中的EPR信号强度；辐射剂量查找模块，用于根据检测的头发中的EPR信号强度在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的辐射剂量。本申请建立了头发EPR信号与辐射剂量函数关系，通过测的患者头发中的EPR信号，即可获得其所受辐射剂量，从而能够监测患者在放疗等治疗过程中受到的辐射剂量，确保放疗的安全性和有效性。

System and Application of Monitoring Body Radiation Dose by EPR Signal of Hair

This application provides a system for monitoring body radiation dose through hair EPR signal, including: a storage module for the functional relationship between ERP signal intensity and radiation dose, which is used to store the functional relationship between EPR signal intensity and radiation dose in the hair of known radiation dose measured; an EPR signal intensity monitoring module for detecting EPR signal intensity in hair; and a radiation dose finding module. It is used to find the radiation dose corresponding to the EPR signal intensity in the detected hair according to the relationship between stored EPR signal intensity and radiation dose function. This application establishes the relationship between hair EPR signal and radiation dose function. By measuring the EPR signal in the hair of patients, the radiation dose received can be obtained. Thus, the radiation dose received by patients in the course of radiotherapy and other treatments can be monitored to ensure the safety and effectiveness of radiotherapy.

【技术实现步骤摘要】
通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统及应用
本专利技术涉及一种身体吸收辐射剂量的检测监测系统，尤其涉及一种通过头发EPR信号来检测身体吸收辐射剂量的检测监测系统、所述系统的应用。
技术介绍
放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一，该治疗方法中患者吸收辐射剂量的监测和验证是放疗安全性和有效性的重要保障。随着近年来放疗新技术的开展，如三维适形放疗(3DConformalRadiationTherapy，3DCRT)和调强放射治疗(IntensityModulatedRadiationTherapy，IMRT)等技术广泛应用于肿瘤等疾病的治疗，对患者吸收辐射剂量的监测和验证的重要性日益凸显。在现有放疗技术中，各类剂量计是实现辐射剂量监测和验证的主要方法，主要包括电离室、胶片、热释光、半导体和金属氧化物场效应管(MOSFET)探测器等。其中电离室主要用于吸收剂量的日常监测和校准，其它几种方法常用于患者在治疗过程中接收剂量的监测和验证。但上述几种方式都有一定局限性，例如使用小灵敏体剂的电离室可以达到一定的空间分辨率，但由于漏电和噪声会造成测量结果的准确性；胶片虽然能给出二维的相对剂量分布，但不能实时监测。上述方法均不能实现放射治疗中在体辐射剂量的监测和验证。
技术实现思路
针对目前放疗技术中辐射剂量监测所存在的问题，本申请提供了一种通过头发EPR(electronparamagneticresonance，电子顺磁共振)信号监测体辐射剂量的系统以及所述系统的应用。本申请第一个方面是提供一种通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统，包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系存储模块，用于存储测量的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系；EPR信号强度监测模块，用于检测头发中的EPR信号强度；辐射剂量查找模块，用于根据检测的头发中的EPR信号强度在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的辐射剂量。在一种优选实施例中，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，用于将EPR信号强度监测模块检测的已知辐射剂量的头发中的EPR信号强度与其辐射剂量之间建立函数关系。在一种优选实施例中，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系验证模块，用于读取检测的已知第一辐射剂量的头发中的EPR信号强度、及其第一辐射剂量，并查找在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的第二辐射剂量，判断第一辐射剂量与第二辐射剂量是否相同。在一种优选实施例中，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：误差判断模块，用于在第一辐射剂量和第二辐射剂量判断为不同的情况下，判断第一辐射剂量和第二辐射剂量之间差异是否在允许误差范围内。在一种优选实施例中，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：函数关系优化模块，用于将建立的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系，与已经存储的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系进行迭代；或者用于将新检测的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度及其辐射剂量读取到EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，更新已经存储的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度及其辐射剂量，重新建立EPR信号强度与辐射剂量函数关系；或者将新检测的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度及其辐射剂量读取到EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，与已知辐射剂量的头发中EPR信号强度及其辐射剂量分别进行平均值计算，重新建立EPR信号强度与辐射剂量函数关系。在一种优选实施例中，所述EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，包括：本底信号强度存储模块，用于储存未进行辐射的头发的EPR信号强度；RIS强度计算模块，用于计算已知辐射剂量的头发的EPR信号强度减去本底信号强度所得的差值，记为RIS强度。更优选地，所述EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，利用计算的头发的RIS强度与头发所受辐射剂量建立函数关系，记为所述EPR信号强度与辐射剂量函数关系。本申请第二个方面是提供一种控制辐射剂量的系统，包括：本申请第一个方面所述的通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统，记为第一系统；最大辐射剂量存储模块，用于存储预设的可接受的最大辐射剂量；辐射剂量选择系统，根据检测的头发中的第一EPR信号强度，在所述第一系统的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中，查找第一EPR信号强度对应的辐射剂量，计算最大辐射剂量与对应的辐射剂量之间的差值，作为可增加的辐射剂量选择范围。在一种优选实施例中，所述控制辐射剂量的系统，还包括：报警模块，当第一EPR信号强度对应的辐射剂量达到或超过可接受的最大辐射剂量，则发出警报。本申请建立了头发EPR信号与辐射剂量函数关系，通过测的患者头发中的EPR信号，即可获得其所受辐射剂量，从而能够监测患者在放疗等治疗过程中受到的辐射剂量，确保放疗的安全性和有效性。具体实施方式电子顺磁共振(electronparamagneticresonance，EPR)技术用于探究物质中不配对电子的顺磁信号。本申请通过EPR技术实现放疗过程中在体辐射剂量的监测和验证，并建立了一种通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统，在此系统基础上，还建立了一种控制辐射剂量的系统。所述通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系存储模块，用于存储测量的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系；EPR信号强度监测模块，用于检测头发中的EPR信号强度；辐射剂量查找模块，用于根据检测的头发中的EPR信号强度在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的辐射剂量。EPR信号强度与辐射剂量函数关系的建立方法如下：收集一个人的头发并把样品剪段分成N份(N为自然数，例如≥10份，≥100份等，原则上，N越大，所得曲线越转)，将其中一份作为本底不进行辐射但仍测量其顺磁信号强度，并将测量值记为BKG(background)本底信号强度，通过该方法确定辐照头发EPR信号强度的基本实验参数，其他N-1份样品分别辐射不同的剂量，然后测量这些辐射后样品的EPR信号强度，得到的EPR信号强度减去未照射样品的BKG信号强度的差记为RIS强度，最后推算出头发样品的RIS信号强度与受照剂量之间的函数关系，建立头发EPR信号强度与辐射剂量的函数关系。例如，预先取样5份头发，分为样品1-5，样品1不进行辐照，作为本底信号；对样品2-5分别进行辐照，辐照剂量分别为5Gy、10Gy、15Gy和20Gy。对上述5份样品的EPR信号分别进行测试，测试结果分别为6.94e13、24.42e13、26.36e13、29.06e13和30.45e13。根据EPR信号强度与辐射剂量的数值，建立关系曲线，关系曲线可以是采用Origin等现有软件来实现。为此，本申请所述通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统还包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，用于将EPR信号强度监测模块检测的已知辐射剂量的头发中的EPR信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统，其特征在于，包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系存储模块，用于存储测量的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系；EPR信号强度监测模块，用于检测头发中的EPR信号强度；辐射剂量查找模块，用于根据检测的头发中的EPR信号强度在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的辐射剂量。

【技术特征摘要】
1.一种通过头发EPR信号监测体辐射剂量的系统，其特征在于，包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系存储模块，用于存储测量的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系；EPR信号强度监测模块，用于检测头发中的EPR信号强度；辐射剂量查找模块，用于根据检测的头发中的EPR信号强度在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的辐射剂量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系验证模块，用于读取检测的已知第一辐射剂量的头发中的EPR信号强度、及其第一辐射剂量，并查找在存储的EPR信号强度与辐射剂量函数关系中查找对应于所检测的头发中的EPR信号强度的第二辐射剂量，判断第一辐射剂量与第二辐射剂量是否相同。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：误差判断模块，用于在第一辐射剂量和第二辐射剂量判断为不同的情况下，判断第一辐射剂量和第二辐射剂量之间差异是否在允许误差范围内。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：EPR信号强度与辐射剂量函数关系建立模块，用于将EPR信号强度监测模块检测的已知辐射剂量的头发中的EPR信号强度与其辐射剂量之间建立函数关系。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通过头发EPR信号强度监测体辐射剂量的系统还包括：函数关系优化模块，用于将建立的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系，与已经存储的已知辐射剂量的头发中EPR信号强度与所述辐射剂量的函数关系进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂文勇，毕帆，樊文慧，石慧烽，冯琨，胡海生，徐璇丽，劳峥，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海,31