本发明专利技术公开了一种三维剂量验证模体装置，包括外部壳体和中间主体，其中：所述中间主体包括第一密度材料层、第二密度材料层和第三密度材料层；所述外围壳体设有检验区域，用于执行对不同的密度材料层进行检测验证操作；所述第一密度材料层上表面与外围壳体上表面内侧相连；所述第一密度材料层、第二密度层和第三密度材料层依次相连；所述第三材料层下表面与外围壳体底面内侧相连；所述各个密度材料层侧面与外围壳体侧表面内侧相连本发明专利技术多层结构和非均匀密度材料结构的设计，实现了不同密度材料及其高剂量区域中的剂量准确验证。本发明专利技术可广泛应用于放射治疗质控技术领域。可广泛应用于放射治疗质控技术领域。可广泛应用于放射治疗质控技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种三维剂量验证模体装置
[0001]本专利技术涉及放射治疗质控
，尤其涉及一种三维剂量验证模体装置。
技术介绍
[0002]调强放射治疗以复杂的剂量调制技术实现复杂靶区精确的适形剂量照射。这种技术上的复杂性易受到治疗计划剂量计算模型精度、治疗加速器的机械和剂量学精度的影响，存在患者实际接受剂量与理论剂量差异较大的风险，从而可能会降低患者的放射治疗效果或增加正常组织的放射治疗损伤，因此，临床上需要采取必要措施，保证医生在治疗计划系统中看到的计算的患者三维剂量分布与患者治疗时实际接受的三维剂量分布的差异在可接受的范围内。基于模体测量的治疗前调强计划验证是目前临床上普遍采用的方法，通常是将复杂的调强放疗计划移植到计划验证模体中计算出该验证模体中的三维剂量分布，并与该模体在加速器机房实测的该计划执行后的剂量进行比较分析，以此来判断治疗计划的剂量学准确性和可执行性。
[0003]目前临床上使用的调强计划三维剂量验证模体种类较少，通常为圆柱状结构设计，一种是使用两个平面探测器阵列组成正交的结构，通过测量这两个正交的平面剂量实现三维空间上的剂量验证，另一种是探测器均匀分布在同心圆上，通过测量同心圆这一结构上的剂量分布，实现对三维剂量空间分布的调强计划剂量验证。但是现有三维剂量验证模体存在对高剂量区域和非均匀组织中剂量计算准确性的验证缺陷。
技术实现思路
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目标是提供一种三维剂量验证模体装置，通过多层结构和非均匀密度材料结构的设计，实现了不同密度材料及其高剂量区域中的剂量准确验证。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种三维剂量验证模体装置，包括外部壳体和中间主体，其中：
[0006]所述中间主体包括第一密度材料层、第二密度材料层和第三密度材料层；
[0007]所述外围壳体设有检验区域，用于执行对不同的密度材料层进行检测验证操作；
[0008]所述第一密度材料层上表面与外围壳体上表面内侧相连；所述第一密度材料层、第二密度层和第三密度材料层依次相连；所述第三材料层下表面与外围壳体底面内侧相连；所述各个密度材料层侧面与外围壳体侧表面内侧相连
[0009]进一步，所述第一密度材料层、第二密度材料层和第三密度材料层中间均存在一个插槽，用于存放探测器阵列板或剂量胶片盒子，实现探测器阵列板或剂量胶片盒子的可拆卸。
[0010]进一步，所述外围壳体上表面附有第一标记，用于摆位；所述外围壳体两侧设有第二标记，用于与激光线对齐；所述剂量胶片盒子内均附有第三标记，用于标记剂量胶片的中心位置。
[0011]进一步，所述剂量胶片盒子的大小和材料与探测器阵列板的大小和材料保持一致；所述剂量胶片盒子的密度材料和所述探测器阵列板的密度材料均与其所处密度材料层的密度材料保持一致。
[0012]进一步，应用本专利技术一种三维剂量验证模体装置，其操作方法包括以下步骤：
[0013]对三维剂量验证模体进行响应一致性校准，并执行绝对剂量刻度；
[0014]将治疗计划移植到三维剂量验证模体中进行剂量计算，导出计划三维剂量分布；
[0015]使用三维剂量验证模体对治疗计划进行验证，得到测量三维剂量分布；
[0016]对测量三维剂量分布和计划三维剂量分布进行比较分析，得到验证结果。
[0017]进一步，采用四步校准方法对三维剂量验证模体进行响应一致性校准，包括以下步骤：
[0018]按照中心对齐对三维剂量验证模体进行摆位照射，得到第一辐射响应；
[0019]中心对齐后向右偏移1个单位长度后对三维剂量验证模体进行照射，得到第二辐射响应；
[0020]中心对齐后旋转90
°
对三维剂量验证模体进行照射，得到第三辐射响应；
[0021]中心对齐后旋转180
°
对三维剂量验证模体进行照射，得到第四辐射响应；
[0022]基于第一辐射响应、第二辐射响应、第三辐射响应和第四辐射响应进行方程组求解，得到修正系数矩阵。
[0023]通过该优选步骤，调整探测器对同一辐射的响应差异，使不同探测器对同一辐射场产生一致的响应。
[0024]进一步，所述使用三维剂量验证模体对治疗计划进行验证，得到测量三维剂量分布这一步骤，其具体可分为两种情况：
[0025]在三维剂量验证模体内放置探测器阵列板对治疗计划进行验证，得到测量三维剂量分布；
[0026]在三维剂量验证模体内放置剂量胶片盒子对治疗计划进行验证，得到测量三维剂量分布。
[0027]通过该优选步骤，实现剂量胶片与探测器同一位置的剂量测量验证，实现了互相替代与互相验证的功能。
[0028]进一步，所述对测量三维剂量分布和计划三维剂量分布进行比较分析，得到验证结果这一步骤，其具体包括：
[0029]对测量三维剂量分布和计划三维剂量分布进行坐标对齐，得到对齐坐标系；
[0030]在对齐坐标系下计算所有测量点对应的gamma值；
[0031]将测量点对应的gamma值与预设阈值进行比较，得到最终gamma通过率作为验证结果。
[0032]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过多层结构实现了空间结构的全覆盖，避免了无法测量到高剂量区的缺陷；通过非均匀密度材料结构的设计，实现了不同密度材料中的剂量验证；通过可拆卸式设计，可实现剂量胶片与探测器阵列板在同一位置的测量，实现了互相替代与互相验证的功能。
附图说明
[0033]图1是本专利技术一种三维剂量验证模体装置的结构图；
[0034]图2是本专利技术一种三维剂量验证模体装置的四步校准方法示意图；
[0035]图3是本专利技术一种三维剂量验证模体装置的操作方法示意图；
[0036]图4是本专利技术一种三维剂量验证模体装置的操作方法流程图；
[0037]附图说明：1、第一标记；2、第二标记；3、第一密度材料层；4、第二密度材料层；5、第三密度材料层；6、插槽；7、探测器阵列板；8、剂量胶片盒子；9、剂量胶片；10、外部壳体；11、中间主体、12、第三标记。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0039]参照图1(a)，一种三维剂量验证模体装置，中间为立方体结构，长宽各为25cm，高度为20cm，两侧为弧形结构体，长25cm，弧形厚度为5cm，高度为20cm，包括：外部壳体10和中间主体11，其中：
[0040]参照图1(b)，所述中间主体11包括第一密度材料层3、第二密度材料层4和第三密度材料层5；
[0041]所述外围壳体10设有检验区域，用于执行对不同的密度材料层进行检测验证操作，具体表现为，所述外围壳体10并未将中间主体11完全包裹覆盖，留有一个表面区域；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维剂量验证模体装置，包括外部壳体和中间主体，其特征在于，其中：所述中间主体包括第一密度材料层、第二密度材料层和第三密度材料层；所述外围壳体设有检验区域，用于执行对不同的密度材料层进行检测验证操作；所述第一密度材料层上表面与外围壳体上表面内侧相连；所述第一密度材料层、第二密度层和第三密度材料层依次相连；所述第三材料层下表面与外围壳体底面内侧相连；各个密度材料层侧面与外围壳体侧表面内侧相连。2.根据权利要求1所述一种三维剂量验证模体装置，其特征在于，所述第一密度材料层、第二密度材料层和第三密度材料层中间均存在一个插槽，用于存放探测器阵列板或剂量胶片盒子。3.根据权利要求2所述一种三维剂量验证模体装置，其特征在于，所述外围壳体上表面附有第一标记，用于摆位；所述外围壳体两侧设有第二标记，用于与激光线对齐；所述剂量胶片盒子内附有第三标记，用于标记剂量胶片的中心位置。4.根据权利要求2所述一种三维剂量验证模体装置，其特征在于，所述剂量胶片盒子的大小和材料与探测器阵列板的大小和材料保持一致；所述剂量胶片盒子的密度材料和所述探测器阵列板的密度材料均与其所处密度材料层的密度材料保持一致。5.根据权利要求1
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5任一项所述一种三维剂量验证模体装置，其特征在于，操作方法包括以下步骤：对三维剂量验证模体进行响应一致性校准，并执行绝对剂量刻度；将治疗计划移植到三维剂量验证模体中进行剂量计算，导出计划三维剂量分布；使用三维剂量验证模体对治疗计划进行验证，得到测量三维剂量分布；...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙文钊，
申请(专利权)人：中山大学肿瘤防治中心中山大学附属肿瘤医院，中山大学肿瘤研究所，
类型：发明
国别省市：
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