[发明专利]囊状施照器及确定其中的散射箔、调制器厚度的方法

说明书

本发明涉及用于放疗的囊状施照器及确定其中的散射箔、调制器厚度的方法。根据一实施例，一种用于放疗的囊状施照器可包括：外壳，具有带开口的中空囊状结构，散射箔，设置在所述中空囊状结构的开口处，配置为接收第一辐射，对所述第一辐射进行散射，同时将第一辐射的一部分转换为第二辐射，以及调制器，设置在所述中空囊状结构内部，配置为调制包括所述第一辐射和所述第二辐射的混合辐射的强度。其能够将电子束部分转换为X射线，并调制电子和X射线混合束的强度，在囊状施照器表面以外区域形成均匀的剂量分布，用于囊状肿瘤，包括球囊状、管状以及其它类囊状肿瘤的放射治疗。

技术领域

本发明总体上涉及放疗领域，更特别地，涉及一种用于放疗的囊状施照器及确定其中的散射箔、调制器厚度的方法。

背景技术

电子束是肿瘤放疗中使用到的射线源之一，多用于腹部(如肝脏、胰腺等)肿瘤的术中放疗(Intra-Operative Radiation Therapy，IORT)和呈平面分布的表浅肿瘤的外照射放疗。对于球囊状肿瘤(如乳腺癌和脑瘤的手术瘤床)的IORT和管状肿瘤(如阴道癌、口腔癌等)的腔内治疗，目前的电子束照射技术无法实现非平面剂量分布的照射。

发明内容

为了将电子束更好地应用于放射治疗，本发明提供了一种可用于电子束放疗的囊状施照器及其设计方法，更具体而言，确定囊状施照器中的散射箔和调制器的厚度的方法。本发明的囊状施照器能够将电子束部分转换为X射线，并且调制电子束和X射线混合辐射的强度，在囊状施照器的表面以外区域形成均匀的剂量分布，用于囊状肿瘤(包括球囊状、管状以及其它类囊状肿瘤)的放射治疗，从而拓展电子束放疗的应用领域。

根据一示例性实施例，提供一种用于放疗的囊状施照器，包括：外壳，具有带开口的中空囊状结构；散射箔，设置在所述中空囊状结构的开口处，配置为接收第一辐射，并对所述第一辐射进行散射，同时将第一辐射的一部分转换为第二辐射；以及调制器，设置在所述中空囊状结构内部，配置为调制包括所述第一辐射和所述第二辐射的混合辐射的强度。

在一些示例中，优选地，所述散射箔具有优化的厚度，以保证在达到预定的第一辐射散射角的同时，又保持预定的混合辐射的强度。

在一些示例中，优选地，所述调制器具有优化的厚度，以使得所述混合辐射在所述外壳的外表面上具有期望的强度分布。

在一些示例中，所述第一辐射是电子束辐射，所述第二辐射是X射线辐射。

在一些示例中，所述外壳包括刚性的软组织等效材料，以支承所述散射箔和所述调制器。

在一些示例中，所述中空囊状结构包括球形囊状、管形囊状、或与待放疗肿瘤区对应的不规则囊状。

在一些示例中，所述囊状施照器还包括：限光筒，在所述外壳的开口处连接到所述外壳，所述第一辐射通过所述限光筒照射到所述散射箔上。

在一些示例中，所述限光筒与所述外壳形成为一体结构。

在一些示例中，所述调制器的外表面接触所述外壳的内表面。

在一些示例中，所述散射箔包括高原子序数的材料，其可以在较大的散射角范围内产生X射线。

在一些示例中，所述散射箔的厚度经过优化，保证在较大的散射角范围内产生X射线还能保留足够的混合辐射强度，进而保持较高的剂量率。

在一些示例中，所述调制器与穿过散射箔的混合辐射发生相互作用，以调制混合辐射的强度。

在一些示例中，所述调制器包括低原子序数的材料，其可以调制X射线强度，但不易产生光电子。

在一些示例中，所述调制器的厚度角分布经过优化，可以调制混合辐射的强度，在囊状施照器表面以外区域形成均匀的剂量分布。