[发明专利]基于辐射自显影胶片实现质子重离子放疗剂量验证的方法

说明书

本发明涉及一种基于辐射自显影胶片实现质子重离子放疗剂量验证的方法，包括如下步骤：使用不同传能线能密度LET束流对辐射自显影胶片进行剂量刻度，得到剂量刻度曲线；对剂量验证计划进行准备，设定剂量对照标准，按照准备好的剂量验证计划，利用质子束或重离子束对辐射自显影胶片进行照射；读出照射后的辐射自显影胶片灰度值，使用剂量刻度曲线，得到照射后的辐射自显影胶片测量到的剂量；对照射后的辐射自显影胶片测量到的剂量与计划系统计算的剂量比对分析，完成治疗计划剂量的验证。本发明基于通过一个算法，可以由胶片灰度值计算出其照射的吸收剂量，并和计划系统计算的剂量进行对比，从而实现重离子剂量验证。

技术领域

本发明涉及质子重离子放射治疗的质量保证和质量控制技术领域，具体是关于一种基于辐射自显影胶片实现质子重离子放疗剂量验证的方法。

背景技术

近年来，质子重离子治疗越来越广泛，质子重离子治疗相比与传统的光子治疗有生物学和物理学上的优势，其剂量验证是临床中非常重要的质量控制内容。之前的剂量验证方法主要使用多个尖点电离室阵列，或二维电离室矩阵来测量剂量分布，但质子重离子治疗的剂量分布在空间中的变化非常大，因此以前的测量设备均不能实现很高的空间分辨率，多个尖点电离室的空间分辨率为10mm，二维电离室矩阵的最小空间分辨率为5mm。因此使用辐射自显影胶片可以实现小于1mm的空间分辨率。此外，尖点电离室阵列置入辐射场时，会对辐射场产生扰动，这个扰动会引入一定的误差，而辐射自显影胶片被认为是水等效的，放在水模体(或固体水模体)中进行剂量测量时，不会对辐射场产生扰动，因此也不会引入相应的测量误差。

辐射自显影胶片是一种以有机分子为感光材料的薄膜，在受到辐射后有机分子聚合成更大的分子而在宏观上显示为颜色的变化，使用胶片扫描仪的透射模式扫描时，会造成透射光密度的变化，其光密度变化的大小可反应出照射剂量的大小，对辐射敏感的感光有机分子的尺寸约为几个微米，其产生的宏观光密度变化可以分辨出几百微米的变化，因此胶片可以提供几百微米的空间分辨率的剂量分布。

辐射自显影胶片已经广泛用于光子放射治疗的剂量验证中。然而使用辐射自显影胶片测量重离子剂量时，在高传能线密度LET区，胶片的响应显示出灵敏度降低，即测量到的剂量低于实际照射的剂量，这一现象称为淬灭效应或局部饱和效应。淬灭效应表现出的灵敏度降低具体表现为随着质子重离子束的LET的不同而不同，并非为一个常数或简单的公式就可以修正，因此目前还没有一个方法可以修正淬灭效应引起的胶片探测器灵敏度降低。因此还没有办法使用胶片来测量质子重离子的剂量分布。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于辐射自显影胶片实现质子重离子放疗剂量验证的方法，通过一个算法，可以由胶片灰度值计算出其照射的吸收剂量，并和计划系统计算的剂量进行对比，从而实现重离子剂量验证。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所述的基于辐射自显影胶片实现质子重离子放疗剂量验证的方法，包括如下步骤：

使用不同传能线能密度LET束流对辐射自显影胶片进行剂量刻度，得到剂量刻度曲线；

对剂量验证计划进行准备，设定剂量对照标准，按照准备好的剂量验证计划，利用质子束或重离子束对辐射自显影胶片进行照射；

读出照射后的辐射自显影胶片灰度值，使用剂量刻度曲线，得到照射后的辐射自显影胶片测量到的剂量；

对照射后的辐射自显影胶片测量到的剂量与计划系统计算的剂量比对分析，完成治疗计划剂量的验证。

所述的方法，优选地，所述对辐射自显影胶片进行剂量刻度包括如下步骤：