辐射剂量测定方法技术

这里公开了一种辐射剂量测定方法和用于执行该方法的相关装置。更具体而言，提供了一种补偿辐射剂量测量胶片中辐射敏感材料量的变化的方法和相关设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种以及用于执行该方法的相关装置。更具体而言，本专利技术涉及补偿辐射剂量测定胶片中辐射敏感材料量的变化的方法和相关设备。
技术介绍
在使用福射发射源的设施中，例如在癌症患者接收福射治疗的医院中或在福照血液制品的血库中，使用各种方法来定量地确定发射源输送的辐射剂量。实践中使用的方法包括使用热释发光剂量计(TLD)、电离型辐射探测器、摄影胶片和辐射变色材料。TLD使用不方便，因为它们需要复杂而耗时的读出过程。电离型辐射探测器难用而笨重，需要复杂的设置。摄影胶片需要在读出之前耗时很多的化学处理流程。辐射变色材料是优选的，因为它们不需要任何后期曝光处理，并且它们能够以高的空间分辨率测量辐射剂量，但在当前的实践中它们存在不便，因为计算剂量需要复杂的步骤序列，容易出错。美国专利N0.5，637，876描述了一种辐射剂量计，示范性地用于确定辐射处理期间患者受到的辐射水平，其包括设置了一层辐射敏感材料的衬底。辐射敏感材料的光密度根据辐射曝光程度而系统地改变。剂量计可以采取卡或柔性衬底的形式，可以定位于患者或其他辐照主体上，也可以定位于包括反射或透射密度计的剂量读取器中或通过剂量读取器中的槽滑动。辐射剂量计的辐射敏感材料可以由聚合物基质中散布的微晶二炔廿五碳酸(PCDA)构成。使单肢PCDA晶体或相关化合物，例如PCDA金属盐，受到电离辐射，导致聚合发展，聚合度随着辐射剂量增大。可以通过测量光密度或曝光剂量计的光谱吸收来确定聚合的量(因此确定辐射剂量)。不过，已经发现这些参数也随着测量时的装置温度以及聚合物基质中PCDA的散布厚度和水分含量变化。剂量测量的最大精确度必须要考虑到温度和厚度和含水效应。辐射剂量测定胶片提供了在一个点测量辐射曝光度的手段，但其主要用途是获得辐射曝光度的二维图，即二维阵列中多个点处的辐射曝光度。典型用户可以在75dpi的空间分辨率下在一个或多个彩色通道中测量8 X10尺寸的胶片，生成450000个点处的辐射剂量。当然，可以使用其他分辨率以生成辐射曝光度图。在实践中，在多个点处用辐射敏感胶片测量带来了一个问题。该问题是进行测量的手段的可用性和成本。在主要吸收峰处测量胶片活性成分(例如PCDA或PCDA、LiPCDA的锂盐)的光吸收率以及在预定波长测量其他成分的光吸收率需要使用扫描分光光度计。这样的设备不容易得到，而且成本很高。此外，工作速度会很慢，因为在需要测量的特定波长处光源的强度低。这个问题的可能解决方案是采用胶片或文件扫描仪收集胶片的测量结果。这种手段的优点是这些扫描仪随处可见，成本较低(常常〈1000美元)，它们以高的空间分辨率(最高达2400dpi)扫描，它们操作迅速(在〈30秒内以75dpi分辨率扫描8 X10)，并且它们适于测量颜色。胶片扫描仪不像分光光度计。它不测量特定波长处的吸光率，而是测量波带上的吸光率。特定型号的扫描仪工作的波带由包括光源光谱输出、光路中滤光器的光谱吸收率和探测器的光谱响应的因素组合来定义。适于彩色测量的扫描仪通常会评估在定义可见光谱的红、绿和蓝部分的三个波带上积分的光吸收，每个波长处光吸收对色彩频带之内总信号的贡献随着波长改变。每个波长处的权重不是用户定义的，而是取决于上述因素，即光源的光谱输出、光路中滤光器的光谱吸收和探测器的光谱响应。
技术实现思路
这里公开了一种和用于执行该方法的相关装置。更具体而言，提供了补偿辐射剂量测量胶片中辐射敏感材料量的变化的方法和相关设备。公开了一种辐射剂量测量胶片，其包含与辐射敏感材料成比例的不透辐射材料，利用其可以补偿辐射剂量测量胶片中辐射敏感材料量的变化。可用的聚乙炔辐射敏感成分在暴露于辐射时生成彩色聚合物。这样生产的聚合物在市售低成本胶片扫描仪工作的全部三个可见光谱频带中都表现出吸收。吸收率在至少一个色带中较高，在至少一个色带中较低。尽管在实践中能够选择在至少一个色彩测量频带中基本没有吸收的不透辐射材料，但厚度校正必须要考虑如下事实:接收的信号具有来自不透辐射材料以及活性成分辐射曝光导致的有色成分的贡献。根据一个方面，一种包括以下步骤:(a)提供辐射剂量测定校准胶片，其包括衬底和设置于所述衬底上的一层辐射敏感材料，其中所述辐射敏感材料包括辐射敏感活性成分和不透辐射材料；(b)将所述辐射剂量测定校准胶片的离散区域暴露于已知剂量的辐射；(C)在多个彩色响应通道中扫描所述曝光的辐射剂量测定校准胶片以生成在多个组成彩色通道中有响应的数字图像Ic ；(d)测量所述数字图像Ic以确定每个组成彩色通道中曝光区域的扫描仪响应值；(e)通过绘制每个组成彩色通道中的所述扫描仪响应值与对应的剂量值的图，并将所述数据拟合到将所述剂量值表达为扫描仪响应值函数的数学函数，从而确定针对每个组成彩色通道的剂量测定校准曲线；(f)提供辐射剂量测量胶片，其包括衬底和设置于所述衬底上的一层辐射敏感材料，其中所述辐射敏感材料包括辐射敏感活性成分和不透辐射材料；在多个彩色响应通道中扫描所述辐射剂量测量胶片，所述测量胶片由暴露于辐射剂量图案的区域构成，以利用多个组成彩色通道中的响应来生成数字图像頂;(g)应用所述剂量测定胶片校准曲线，利用多条校准曲线将每个位置和每个组成彩色通道处包括测量胶片数字图像的响应分成取决于剂量的部分和不取决于剂量的部分，使得组成彩色通道中辐射剂量值之间的差异最小化，所述取决于剂量的部分包括取决于辐射剂量的多个取决于剂量的值，所述不取决于剂量的部分包括多个独立于辐射剂量的不取决于剂量的值；(h)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的剂量图和相对厚度图；(i)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的所述剂量图中包含的信号噪声图；(j)确定校正函数以从所述辐射剂量测量胶片的所述剂量图去除所述信号噪声；以及(k)应用所述校正函数以提供考虑了所述辐射敏感材料层厚度变化的校正剂量图。(I)提供辐射剂量测量胶片，其包括衬底和设置于所述衬底上的一层辐射敏感材料，其中所述辐射敏感材料包括辐射敏感活性成分和不透辐射材料；在多个彩色响应通道中扫描所述辐射剂量测量胶片，所述测量胶片由暴露于辐射剂量图案的区域构成，以利用多个组成彩色通道中的响应来生成数字图像；(m)在多个彩色响应通道中扫描辐射剂量测量胶片以生成数字图像IM，在多个组成彩色通道中有响应，测量胶片由暴露于辐射剂量图案的区域构成；(η)利用多条校准曲线将包括测量胶片数字图像的每个位置和每个组成彩色通道的响应分成取决于剂量的部分和不取决于剂量的部分，使得组成彩色通道中辐射剂量值之间的差异最小化，所述取决于剂量的部分包括取决于辐射剂量的多个取决于剂量的值，所述不取决于剂量的部分包括多个独立于辐射剂量的不取决于剂量的值；(ο)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的剂量图和相对厚度图；(P)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的剂量图中包含的信号噪声图；(q)确定校正函数以从所述辐射剂量测量胶片的所述剂量图去除所述信号噪声；以及(r)应用所述校正函数以提供考虑了所述辐射敏感材料层厚度变化的校正剂量图。根据某些实施例，辐射剂量测量胶片包括衬底和设置于衬底上的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.09 US 61/322,6321.种辐射剂量测定方法，包括: (a)提供辐射剂量测定校准胶片，包括衬底和设置于所述衬底上的一层辐射敏感材料，其中所述福射敏感材料包括福射敏感活性成分和不透福射材料； (b)将所述辐射剂量测定校准胶片的离散区域暴露于已知剂量的辐射； (C)在多个彩色响应通道中扫描所曝光的所述辐射剂量测定校准胶片，以利用多个组成彩色通道中的响应来生成数字图像Ic ; (d)测量所述数字图像Ic以确定每个组成彩色通道中曝光区域的扫描仪响应值； (e)通过绘制每个组成彩色通道中的所述扫描仪响应值与对应的剂量值的图，并将所述数据拟合到将所述剂量值表达为所述扫描仪响应值的函数的数学函数，从而确定针对每个组成彩色通道的剂量测定校准曲线； (f)提供辐射剂量测量胶片，所述辐射剂量测量胶片包括衬底和设置于所述衬底上的一层福射敏感材料，其中所述福射敏感材料包括福射敏感活性成分和不透福射材料；在多个彩色响应通道中扫描所述辐射剂量测量胶片，所述测量胶片由暴露至辐射剂量图案的区域构成，以利用多个组成彩色通道中的响应来生成数字图像Im ; (g)应用所述剂量测定胶片校准曲线，以利用多条校准曲线将每个位置和每个组成彩色通道处包括所述测量胶片的数字图像的响应分成取决于剂量的部分和不取决于剂量的部分，使得所述组成彩色通道中的辐射剂量值之间的差异最小化，所述取决于剂量的部分包括取决于辐射剂量的多个取决于剂量的值， 所述不取决于剂量的部分包括多个独立于辐射剂量的不取决于剂量的值； (h)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的剂量图和相对厚度图； (i)使用所述取决于剂量的值和所述不取决于剂量的值以生成所述辐射剂量测量胶片的所述剂量图中包含的信号噪声的图； U)确定校正函数以从所述辐射剂量测量胶片的所述剂量图去除所述信号噪声；以及 (k)应用所述校正函数以提供考虑了所述辐射敏感材料的层厚度变化的校正剂量图。2.据权利要求1所述的方法，其中所述数字图像包括RGB数字图像。3.据权利要求2所述的方法，其中所述校正函数涉及RGB多通道均匀性校正。4.据权利要求1所述的方法，其中所述校正函数包括三通道校正。5.据权利要求1所述的方法，其中利用可逆拟合函数来生成所述校准曲线。6.据权利要求1所述的方法，其中所述不透辐射材料包括染料。7.据权利要求6所述的方法，其中所述染料包括柠檬黄染料。8.据权利要求1所述的方法，其中所述辐射敏感活性成分包括基本为晶体的善于接收图像的聚炔属化合物，所述聚炔属化合物具有如...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·迈克，D·F·路易斯，X·于，
申请(专利权)人：ISP投资公司，
类型：
国别省市：