一种带电粒子CT成像的探测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种带电粒子CT成像的探测方法及系统。包括：获取带电粒子束的束流参数，并根据所述束流参数计算所述带电粒子束流出射的相对位置以及各个探测器的调节位置，所述探测器包括所述带电粒子束通过待测物之前的上游探测器以及通过所述待测物之后的数字探测器；控制所述上游探测器和所述数字探测器的位置至对应的所述调节位置；接收所述带电粒子束，依次经过所述上游探测器、所述待测物以及所述数字探测器，以数字信号的方式读取所述上游探测器和所述数字探测器的探测信息；根据所述探测信息生成Sinogram图像，并进行初步图像处理；根据初步图像处理的Sinogram图像，基于图像重建算法生成断层扫描图像。本发明专利技术能提高数据处理效率，精准测量粒子轨迹。精准测量粒子轨迹。精准测量粒子轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种带电粒子CT成像的探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及放射治疗
，特别是关于一种带电粒子CT成像的探测方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，质子、重离子等带电粒子放射治疗是一种先进的肿瘤治疗手段，其利用布拉格峰效应，在尽可能保护正常组织的情况下，能够实现对肿瘤靶区的精准剂量输送。相关技术在制定质子或重离子治疗计划的过程中，通常需要根据采集到的患者CT图像的HU值进行转换，获得重离子在人体中的相对阻止本领(RSP，Relative Stopping Power)。然而CT图像是基于X射线获得的，而重离子与物质间的相互作用，与光子与物质间的相互作用存在着巨大差异。因此转换过程中不可避免地会有不确定度的引入，不确定度地引入直接导致重离子射程计算不准确，降低重离子治疗精度，从而影响治疗效果。
[0003]本申请的专利技术人在研究中发现，利用高能带电粒子直接对人体进行成像，获得人体对该带电粒子的RSP，能够有效地降低治疗过程中的不确定度。然而，由于带电粒子与物质间的复杂相互作用，现有的探测系统在探测的能量(或射程)范围有限，数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带电粒子CT成像的探测方法，其特征在于，包括：获取带电粒子束的束流参数，并根据所述束流参数计算所述带电粒子束流出射的相对位置以及各个探测器的调节位置，所述探测器包括所述带电粒子束通过待测物之前的上游探测器以及通过所述待测物之后的数字探测器；控制所述上游探测器和所述数字探测器的位置至对应的所述调节位置；接收所述带电粒子束，依次经过所述上游探测器、所述待测物以及所述数字探测器，以数字信号的方式读取所述上游探测器和所述数字探测器的探测信息；根据所述探测信息生成Sinogram图像，并进行初步图像处理；根据初步图像处理的Sinogram图像，基于图像重建算法生成断层扫描图像。2.根据权利要求1所述的带电粒子CT成像的探测方法，其特征在于，所述获取带电粒子束的束流参数，包括下列的一种或多种的组合：获取所述带电粒子束的出射束流的相对位置坐标或绝对位置坐标；获取所述带电粒子束的出射束流的能量；获取所述带电粒子束的出射束流的半高宽；获取所述带电粒子束的出射束流的束斑位置；获取所述带电粒子束的出射束流的偏转角；获取所述带电粒子束的出射束流的粒子信息；获取所述带电粒子束的出射束流的频率；获取所述带电粒子束的出射束流的动量；或者获取所述带电粒子束的出射束流的截面大小。3.根据权利要求2所述的带电粒子CT成像的探测方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述待测物的厚度，计算所需的水等效补偿路径，并设置对应等效水厚度的补偿物，以使所述带电粒子束通过所述待测物后完全被所述探测器捕获。4.根据权利要求1所述的带电粒子CT成像的探测方法，其特征在于，所述根据所述探测信息生成Sinogram图像，包括：基于所述上游探测器和所述数字探测器的探测信息，筛选出符合预设条件的粒子；基于计算得到的所述带电粒子束流出射的相对位置以及各个探测器的调节位置，计算Sinogram内对应点坐标；基于所述带电粒子束的射线出射坐标与事例信息，计算各事例下的射线射程；基于所述射线出射坐标与各事例下射线射程，求解Sinogram图像。5.根据权利要求4所述的带电粒子CT成像的探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵承心，陈轶伦，杨海波，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：