[发明专利]一种放疗多光谱成像装置

说明书

本发明公开了一种放疗多光谱成像装置，包括与X射线发射装置相连接探测器，所述的探测器包括封装于外壳内用于采集切伦科夫光子的四组CCD，每组CCD上还设有过滤波长不同的滤波片；所述的探测器封装于KV级X射线球管前方，与MV级机头正交；所述的X射线发射装置的MV级机头可旋转照射至少180°，CCD跟随其旋转采集切伦科夫光子用于成像。探测器采集信号，不受加速器机架的影响；而且探测角度与治疗MV级射线角度成直角，且不随治疗角度改变而变化；多组CCD采用不同的滤波片，多光谱成像谱单一光谱成像更加准确。

技术领域

本发明属于放射治疗设备技术领域，涉及一种放疗多光谱成像装置。

背景技术

目前，放射治疗已成为乳腺肿瘤保乳术后标准治疗手段之一。为了减小放射治疗位置误差，图像引导放射治疗技术发展迅猛。

2006年，美国瓦里安公司和瑞典医科达公司开发出放射性成像系统，在两个机械臂上分别安装KV—X线球管和一块大尺寸非晶硅平板探测器，同时能够采集KV影像和MV影像。美国安科瑞公司研发的实时呼吸追踪系统，由分布在室内的2个摄像头和非晶硅探测器组成，以2D或3D的形式与数字重建影像DRR进行融合，从而以接近实时的速度判断患者的位置变化，并在治疗过程中对患者的移动予以及时矫正。但以上方案均采用X射线辐射的方式，使患者接收不必要的剂量照射，且无法做到验证肿瘤接收剂量的准确性。

2014年，美国瓦里安公司和瑞典医科达公司开发出放射性成像系统成像速度在分钟量级，而患者呼吸周期在毫秒量级，无法做到乳腺肿瘤的实时成像。

2016年，美国DoseOptics公司生产的C-Dose是当前唯一开发的应用于肿瘤放射治疗的切伦科夫发光成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI)设备，该技术具有成像时间短，灵敏度好，性价比高，无辐射等诸多优点，已应用于乳腺肿瘤治疗的剂量成像研究中。但是，由于C-Dose推出时间较短，其在应用过程中也暴露出一些突出问题。在乳腺癌治疗过程中，探测器置于周围固定位置，探测范围受限，特别是多角度治疗过程中，治疗角度多且变化快，探测器受到加速器机架的影响，无法采集信号；在多角度的调强治疗中也存在类似的问题，以上因素限制了CLI在复杂肿瘤放射治疗技术中的应用。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种放疗多光谱成像装置，通过采集放射治疗时产生的切伦科夫光子，对体表组织吸收剂量成像。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种放疗多光谱成像装置，包括与X射线发射装置相连接探测器，所述的探测器包括封装于外壳内用于采集切伦科夫光子的四组CCD，每组CCD上还设有过滤波长不同的滤波片；

所述的探测器封装于KV级X射线球管前方，与MV级机头正交；

所述的X射线发射装置的机头可旋转照射至少180°，CCD跟随其旋转采集切伦科夫光子用于成像。

所述探测器的探测角度与X射线发射装置的MV级射线角度成直角，且不随MV级射线角度改变而变化。

所述的每组CCD在跟随机头旋转照射时采集切伦科夫光子，综合四组不同波长的采集信息用于多光谱成像。

所述的CCD所采用的滤波片的过滤波长分别为：515-575nm,575-650nm,695-770nm和810-875nm，四组滤波片按照顺时针依次排布。

在多光谱成像时，对每组CCD的不同过滤波长所得信息组合叠加，四个离散频谱515-575nm,575-650nm,695-770nm和810-875nm上的光学信号强度占整个频谱的比例为0.572，0.276，0.124和0.028。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：