用于射束能量测量的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于射束能量测量的方法和装置。用于测量从辐射束源输出的辐射束能量的装置包括：第一射束能量传感器，其位于沿着辐射束轴线距辐射束源第一距离处；第二射束能量传感器，其位于沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处；以及位于所述第一传感器与第二传感器之间的能量吸收层，例如去除射束的一部分低能量成分的层或吸收至少1％射束能量的层，并且被定位成使得穿过所述第一传感器的辐射在进入所述第二传感器之前也穿过所述能量吸收层。

A Method and Device for Beam Energy Measurement

【技术实现步骤摘要】
用于射束能量测量的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月19日提交的在先英国专利申请第1802646.8号的权益和优先权，该申请的全部内容通过引用方式结合于本文中。
本专利技术涉及一种用于测量诸如放射治疗装置中的x射线束的辐射束的能量的方法和装置。
技术介绍
国际标准IEC60601-2-1：2009和IEC60601-2-1：2009/A1：2014阐述了利用电子加速器生成MeV能量范围内的x射线束的医疗设备的安全性和基本性能的特定要求。射束能量的测量对于这种设备的安全操作是重要的。一个要求是设置用于测量射束能量的两个传感器，以便在一个传感器故障的情况下实现冗余。另一个要求是，如果射束能量变动超出预定限度，则应停止该设备的操作。US2017/0021198公开了一种用于测量包括磁共振成像系统的放射治疗系统中的射束能量的离子室。众所周知，离子室用于射束能量监测。它们通过将入射辐射转换成电子，然后测量由这些电子产生的电流来导出射束能量来运行。除了安全要求之外，射束能量测量在放射治疗系统中对于适当控制辐射剂量是有用的。这种控制可能需要安全操作所需的对射束能量的更精确地测量。除了准确性之外，能够识别不同类型的射束故障并且能够区分传感器故障和射束故障也是有用的。为了有效进行，合适的传感器应该对整个射束进行采样，同时使射束的主要部分穿过，以便对治疗患者有效。因此，传感器最多只能使射束衰减几个百分点。正是必须从这个小百分比的射束中检测到任何能量变化。本专利技术试图解决一些这样的挑战。
技术实现思路
本专利技术的第一方案提供了一种确定从辐射束源输出的辐射束能量的变化的方法，包括：在第一时间及在沿着辐射束轴线距所述辐射束源第一距离处进行第一射束能量测量；在所述第一时间在沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处进行第二射束能量测量，其中所述第二距离大于所述第一距离，并且其中射束已经穿过所述第一和第二距离之间的能量吸收层，例如吸收至少1％射束能量的层；在第二时间在所述第一距离处进行第三射束能量测量；在所述第二时间在所述第二距离处进行第四射束能量测量，其中所述射束已经穿过所述能量吸收层；并且测量所述第一、第二、第三和第四射束能量测量之间的变化，并使用测量到的变化来确定从所述第一时间到所述第二时间的射束能量的变化。比较跨越能量吸收层的能量测量结果会凸显由于射束输出的变化引起的能量变化。第一射束能量测量和第三射束能量测量可以在包括射束轴线的中心区域中进行，并且第二和第四射束能量测量可以在围绕但不包括中心区域的周边区域中进行。该方法可以进一步包括：在第一时间在所述第一距离处进行第五射束能量测量，并且在第二时间在所述第一距离处进行第六射束能量测量，其中所述第五射束能量测量和第六射束能量测量是在所述周边区域中；在所述第一时间在所述第二距离处进行第七射束能量测量，其中所述射束已经穿过能量吸收层，并且在所述第二时间在所述第二距离处进行第八射束能量测量，其中所述射束已经穿过所述能量吸收层，其中第七测量和第八测量是在中心区域中；并且测量所述第一射束能量测量、第二射束能量测量、第三射束能量测量、第四射束能量测量、第五射束能量测量、第六射束能量测量、第七射束能量测量和第八射束能量测量之间的变化，并使用测量到的变化来确定从所述第一时间到所述第二时间的射束能量的变化。射束能量随着距射束轴线的距离而变化。通过对中心区域和周边区域进行单独测量，能够检测出源输出的变化。本专利技术的第二方案提供了一种用于测量从辐射束源输出的辐射束能量的装置，包括：第一射束能量传感器，其位于沿着辐射束轴线距辐射束源第一距离处；第二射束能量传感器，其位于沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处；以及能量吸收层，例如去除射束的一部分低能量成分的层或吸收至少1％射束能量的层，该能量吸收层位于所述第一传感器和第二传感器之间，并且定位成使得穿过所述第一传感器的辐射在进入所述第二传感器之前也穿过所述能量吸收层。能量吸收层的能量吸收度至少为2mm不锈钢的能量吸收度。每个传感器可以包括限定腔室的主体，以及上覆盖层和下覆盖层，辐射束必须穿过所述上覆盖层和下覆盖层以进行能量测量。能量吸收层可以与覆盖层分开，或者可以与一个或多个覆盖层成一体。每个传感器可以包括离子室，例如包括主体的离子室，该主体封闭信号电极和设置在信号电极两侧的极化电极。每个信号电极可以包括第一电极区域，其被配置为在使用中对包括所述射束轴线的辐射束的中心区域进行采样，以及第二电极区域，其至少部分地围绕所述第一电极区域并且被配置为在使用中对围绕但不包括所述中心区域的周边区域进行采样。所述第一传感器的第一和第二电极区域的面积比可以与所述第二传感器的相应的面积比不同。例如，所述第一传感器的所述第一电极区域的面积可以小于所述第一传感器的所述第二电极区域的面积；并且所述第二传感器的所述第一和第二电极区域的面积近似相等。可以根据辐射束的形状来选择每个离子室的感测区域。在一个示例中，感测区域可以是大致矩形的，用于监测矩形截面射束。本专利技术的第三方案提供了放射治疗系统，包括：辐射生成系统，该辐射生成系统包括用于产生用于治疗患者的x射线束的电子加速器x射线源，以及根据所述第二方案所述的位于所述源与所述患者的治疗位置之间的装置。放射治疗系统还可以包括安装有所述辐射生成系统的机架，该机架能围绕所述治疗位置旋转。所述机架可以安装成围绕所述治疗位置旋转超过360°。放射治疗系统还可以进一步包括磁共振成像系统，其用于在用x射线束治疗期间在治疗位置对患者成像。本专利技术的第四方案提供了一种根据第三方案的操作放射治疗系统的方法，其中该方法包括：操作所述源以产生x射线束；并且操作用于根据所述第一方案所述的方法测量从所述源输出的辐射束能量的装置。该方法还可以包括：当确定的射束能量的变化超过预定值时，自动停止所述源的运行。根据以下描述，本专利技术的其他方案可以是显而易见的。附图说明现在将通过示例并参考附图来描述本专利技术，其中：图1示出了包括磁共振成像系统的放射治疗系统；图2和图3示出了穿过传感器的示意性和立体截面；图4示出了上部信号电极；图5示出了下部信号电极；图6和图7示出了包括图2和图3的传感器的放射治疗系统的示意图；以及图8示出了概述方法步骤的流程图。具体实施方式图1示出了包括放射治疗装置和磁共振成像(MRI)装置的系统，诸如在EP2359905中所描述的。该系统包括床10，用于将患者支撑在装置中。床10能沿水平平移轴线(标记为“I”)移动，使得放置在床上的患者移动到放射治疗和MRI装置中，如WO2009/007737中所描述的。系统2还包括MRI装置，用于产生位于床10上的患者的实时图像。MRI装置包括主磁体16，其起作用以产生用于磁共振成像的主磁场。由磁体16产生的磁场线大致平行于中心平移轴线I而延伸。主磁体16包括一个或多个线圈，其轴线平行于平移轴线I而延伸。如图所示，一个或多个线圈可以是单个线圈或多个不同直径的同轴线圈。主磁体16中的线圈布置成使得磁体16的中心窗口没有线圈。磁体16还可以包括一个或多个有源屏蔽线圈，用于在磁体16外部产生与主磁场大小近似相等且极性相反的磁场。系统2的较敏感部件，例如加速器，位于在磁体16外部的磁场至少一阶被消除的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定从辐射束源输出的辐射束能量的变化的方法，包括：在第一时间及在沿着辐射束轴线距所述辐射束源第一距离处进行第一射束能量测量；在所述第一时间在沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处进行第二射束能量测量，其中所述第二距离大于所述第一距离，并且其中射束已经穿过所述第一距离与第二距离之间的能量吸收层；在第二时间在所述第一距离处进行第三射束能量测量；在所述第二时间在所述第二距离处进行第四射束能量测量，其中射束已经穿过所述能量吸收层；并且测量所述第一射束能量测量、第二射束能量测量、第三射束能量测量和第四射束能量测量之间的变化，并使用测量到的变化来确定从所述第一时间到所述第二时间的射束能量的变化，其中：在包括所述射束轴线的中心区域中进行所述第一射束能量测量和第三射束能量测量，并且在至少部分地围绕但不包括所述中心区域的周边区域中进行所述第二射束能量测量和第四射束能量测量。

【技术特征摘要】
2018.02.19 GB 1802646.81.一种确定从辐射束源输出的辐射束能量的变化的方法，包括：在第一时间及在沿着辐射束轴线距所述辐射束源第一距离处进行第一射束能量测量；在所述第一时间在沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处进行第二射束能量测量，其中所述第二距离大于所述第一距离，并且其中射束已经穿过所述第一距离与第二距离之间的能量吸收层；在第二时间在所述第一距离处进行第三射束能量测量；在所述第二时间在所述第二距离处进行第四射束能量测量，其中射束已经穿过所述能量吸收层；并且测量所述第一射束能量测量、第二射束能量测量、第三射束能量测量和第四射束能量测量之间的变化，并使用测量到的变化来确定从所述第一时间到所述第二时间的射束能量的变化，其中：在包括所述射束轴线的中心区域中进行所述第一射束能量测量和第三射束能量测量，并且在至少部分地围绕但不包括所述中心区域的周边区域中进行所述第二射束能量测量和第四射束能量测量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在第一时间在所述第一距离处进行第五射束能量测量，并且在第二时间在所述第一距离处进行第六射束能量测量，其中所述第五射束能量测量和第六射束能量测量是在所述周边区域中进行；在所述第一时间在所述第二距离处进行第七射束能量测量，其中射束已经穿过所述能量吸收层，并且在所述第二时间在所述第二距离处进行第八射束能量测量，其中射束已经穿过所述能量吸收层，其中第七测量和第八测量是在所述中心区域中进行；并且测量所述第一射束能量测量、第二射束能量测量、第三射束能量测量、第四射束能量测量、第五射束能量测量、第六射束能量测量、第七射束能量测量和第八射束能量测量之间的变化，并使用测量到的变化来确定从所述第一时间到所述第二时间的射束能量的变化。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量吸收层吸收至少1％的射束能量。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述能量吸收层吸收不超过10％的射束能量。5.一种用于测量从辐射束源输出的辐射束能量的装置，包括：第一射束能量传感器，其位于沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第一距离处；第二射束能量传感器，其位于沿着所述辐射束轴线距所述辐射束源第二距离处；以及能量吸收层，其位于所述第一传感器与第二传感器之间，并且定位成使得穿过所述第一传感器的辐射在进入所述第二传感器之前也穿过所述能量吸收层，其中所述第一射束能量传感器和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·罗伯茨，雅努什·哈拉西莫维卡兹，彼得·多尔蒂，马克·斯特朗格曼，
申请(专利权)人：医科达有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB