放射性粒子植入剂量体外测量装置及方法与流程

本发明涉及一种放射性粒子植入剂量测量技术，具体地说是一种放射性粒子植入剂量体外测量装置及方法。

背景技术：

放射性粒子植入是一种将微型放射源植入肿瘤内部的手术，放射源植入肿瘤后会持续释放射线来杀伤肿瘤。目前临床工作中多用术后剂量来评价放射源植入后的剂量分布是否合理。具体做法为术后给患者扫描ct/mri或超声，将以上图像数据输入计算机治疗计划系统，勾画靶区后进行粒子位置和数目的识别，然后计算剂量分布。但术后剂量计算有诸多问题难以解决：如计算结果是否准确需要用测量的方法进行验证；不同人计算的结果不一致，人为误差较大；不够客观，不同医院的计算结果不同且不具可比性；术后粒子的准确位置识别困难；必须预知粒子数目和粒子活度。基于目前现有的技术，以上剂量计算的各种不足仍无法解决。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种放射性粒子植入剂量体外测量装置及方法，用以验证剂量计算的准确性，解决现在放射性粒子植入剂量计算结果受个人主观影响大、误差大、不具有可比性的问题，使剂量计算变为剂量测量，得出更精确的剂量分布及剂量参数。

本发明是这样实现的：一种放射性粒子植入剂量体外测量装置，包括固定环，在所述固定环的一端设置有与其同轴的剂量测量环，所述固定环和所述剂量测量环通过距离调节机构相互连接，所述固定环和所述剂量测量环的间距由所述距离调节机构进行调节，在所述固定环上沿圆周方向设置有多个固定杆，所述固定杆的长度方向为所述固定环的半径方向，在所述剂量测量环上沿圆周方向设置有若干剂量计，所述剂量计的长度方向为所述剂量测量环的半径方向，在所述剂量测量环上设置有用于调节所有的剂量计伸缩量的伸缩调节机构。

还包括被测物体固定架，所述物体固定架包括圆筒状的支架主体，在所述支架主体内穿接有被测物夹持器，所述被测物夹持器由直管和位于所述直管一端的锥形管组成，所述锥形管部分由多个瓣体组成，相邻的瓣体之间预留有缝隙，所述直管插接在所述支架主体内，所述直管和所述支架主体之间为螺纹连接。

所述固定环和所述剂量测量环都由两个半圆环扣合而成。

所述伸缩调节机构包括设置在所述剂量测量环上且同轴的位置调控环，在所述剂量计的圆柱面上设有螺纹，在所述位置调控环的端面上设有斜齿，所述位置调控环端面上的斜齿和所述剂量计上的螺纹相互配合，通过旋转所述位置调控环驱动所述剂量计沿自身长度方向移动。

所述位置调控环由两个半圆环组成。

所述距离调节机构包括调节杆，所述调节杆穿过所述固定环，且所述调节杆和所述固定杆之间为螺纹连接，所述调节杆的端部和所述剂量测量环之间为可旋转连接。

本发明还公布了一种放射性粒子植入剂量体外测量方法，包括以下步骤：

a.准备放射性粒子植入剂量体外测量装置，包括固定环，在所述固定环的一端设置有与其同轴的剂量测量环，所述固定环和所述剂量测量环通过距离调节机构相互连接，所述固定环和所述剂量测量环的间距由所述距离调节机构进行调节，在所述固定环上沿圆周方向设置有多个固定杆，所述固定杆的长度方向为所述固定环的半径方向，在所述剂量测量环上沿圆周方向设置有若干剂量计，所述剂量计的长度方向为所述剂量测量环的半径方向，在所述剂量测量环上设置有用于调节所述剂量计伸缩量的伸缩调节机构。

b.旋转固定杆使固定杆的内端和固定环的内壁重合，通过伸缩调节机构调节剂量计使其内端和剂量测量环的内壁重合。

c.将固定环和剂量测量环套在被测物上，旋转固定杆，使固定杆将被测物固定在固定环中央。

d.通过距离调节机构调节剂量测量环相对于固定环的距离，使剂量测量环上剂量计所在平面与所要测量的平面重合。

e.使用伸缩调节机构调节剂量计的伸缩量，使所有的剂量计内端到达要测量的位置，使用剂量计测量该位置的剂量。

f.多次调整距离调节机构和伸缩调节机构，对被测物的不同平面、不同距离进行测量，并记录测量结果以及剂量计所对应的测量点位。

g.测量完毕后，通过伸缩调节机构使剂量计的内端退回至剂量测量环的内壁处，然后旋转固定杆使其内端退回至固定环的内部处，将被测物与剂量测量环以及固定环分离。

放射性粒子植入剂量体外测量装置还包括被测物体固定架，所述物体固定架包括圆筒状的支架主体，在所述支架主体内穿接有被测物夹持器，所述被测物夹持器由直管和位于所述直管一端的锥形管组成，所述锥形管部分由多个瓣体组成，相邻的瓣体之间预留有缝隙，所述直管插接在所述支架主体内，所述直管和所述支架主体之间为螺纹连接；当被测物体积较小时，将被测物放置在所述被测物夹持器内，将支架主体套接在所述被测物夹持器的直管上，缓慢旋转所述支架主体，使锥形管逐渐将被测物夹紧。

所述固定环和所述剂量测量环都由两个半圆环扣合而成，当被测物无法直接穿过固定环和剂量测量环时，将固定环和剂量测量环打开后套在被测物上，然后将固定环和剂量测量环分别重新扣合为一体。

所述位置调控环由两个半圆环组成。

本发明使用剂量计直接测量被测物的剂量，改变了传统的剂量验证模式，并且可用来验证剂量计算结果是否准确。通过直接进行剂量测量，消除了人为误差，让结果更客观，更准确。因为是直接测量粒子植入后剂量的多少，不必预知植入的粒子数目和活度。与现有的剂量计相比，本发明将多个剂量计在一个平面上360°分布，可测量这一平面各个方位的剂量，无死角，同时剂量计位置可调，因此可以测量此面上不同半径的剂量分布。通过固定柱使整个装置可与被测物的相对位置保持一致，可很好的记录任何测量点与被测量物的相对位置关系。通过调节剂量测量环的位置，可测量不同层面的剂量，使三维剂量测量成为可能。可固定在人体或粒子植入模型上，测量时间可自由选择。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明被测物体固定架的示意图。

图4是图3的右视图。

图5是本发明位置调控环与剂量计的安装示意图。

图6是本发明位置调控环控制剂量计的示意图。

图中：1、固定环；2、剂量测量环；3、固定杆；4、剂量计；5、支架主体；6、被测物夹持器；7、位置调控环；8、调节杆；2-1、环形槽；6-1、直管；6-2、锥形管；7-1、斜齿；7-2、把手。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的放射性粒子植入剂量体外测量装置，包括固定环1，在固定环1的一端设置有与其同轴的剂量测量环2，固定环1和剂量测量环2通过距离调节机构相互连接，固定环1和剂量测量环2的间距由距离调节机构进行调节，在固定环1上沿圆周方向设置有多个固定杆3，固定杆3的长度方向为固定环1的半径方向，在剂量测量环2上沿圆周方向设置有若干剂量计4，剂量计4的长度方向为剂量测量环2的半径方向，在剂量测量环2上设置有用于调节所有的剂量计4伸缩量的伸缩调节机构。

如图3、图4所示，放射性粒子植入剂量体外测量装置还包括被测物体固定架，物体固定架包括圆筒状的支架主体5，在支架主体5内穿接有被测物夹持器6，被测物夹持器6由直管6-1和位于直管一端的锥形管6-2组成，锥形管6-2部分由多个瓣体组成，相邻的瓣体之间预留有缝隙，直管6-1插接在支架主体5内，直管6-1和支架主体5之间为螺纹连接。

直管一端的内表面为锥形面，该锥形面和锥形管的外表面相接触，在使用时，旋转支架主体5使锥形管6-2相对于支架主体5沿轴线方向移动，在被测物夹持器6在支架主体5内移动时，直管6-1的端部将锥形管6-2逐渐套紧，在锥形面的作用下，多个瓣体逐渐被束紧或松开，从而使被测物夹持器6将被测物夹紧或松开。

被测物夹持器6一般由三个形状相同的瓣体组成，在使用时，将被测物放置在三个瓣体中间，当三个瓣体收紧挤压被测物时，能够将被测物固定在被测物夹持器6的轴心位置。

固定环1和剂量测量环2都由两个半圆环扣合而成。两个半圆环的一端通过转轴或合页等连接，另一端通过锁扣连接，打开锁扣便能够将固定环1或剂量测量环2打开。固定环1和剂量测量环2的转轴和锁扣的位置相同，这样两者的开口位置也就相同，在使用时便于物体的放入和取出。

在固定柱的端部安装有软垫，使固定柱端部和被测物接触时减少被测物的不适。

剂量计4在剂量测量环2上绕剂量测量环2的轴线呈圆周均匀分布，能够对测量面进行360°的测量，当剂量计4的个数越多时，对测量面的测量也就越全面，在必要情况以及条件允许的情况下，在剂量测量环2的圆周面上每隔1°设一个剂量计4，从而实现对被测物的高精度测量。

如图5、图6所示，伸缩调节机构包括设置在剂量测量环2上且同轴的位置调控环7，位置调控环7嵌在剂量测量环2上且能够绕其轴线旋转，在剂量计4的圆柱面上设有螺纹，在位置调控环7的端面上设有斜齿7-1，位置调控环7端面上的斜齿7-1和剂量计4上的螺纹相互配合，剂量计4穿接在剂量测量环2上，圆柱状的剂量计4能够在剂量测量环2的通孔内移动，通过旋转位置调控环7驱动剂量计4沿自身长度方向移动。必要时可每个剂量计4单独设一小电机驱动，以便单独调整每个剂量计位置，用以测量各种轮廓物体的表面剂量。

为了保证剂量计4能够由位置调控环7驱动，使斜齿7-1与剂量计4长度方向之间的夹角大于45°并小于90°，斜齿7-1的角度在这个范围内时，斜齿7-1和剂量计4表面螺纹之间不存在自锁，斜齿7-1的移动能够配合剂量计4表面的螺纹带动剂量计4沿着轴线方向移动。

位置调控环7由两个半圆环组成，两个半圆环刚好拼接成一个完整的圆环，圆环位于剂量测量环2上的环形槽2-1内，在位置调控环7上设有把手7-2，通过把手7-2能够驱动位置调控环7在环形槽2-1内移动。当需要打开剂量测量环2时，先通过把手7-2使位置调控环7两个半圆环的接缝和位置调控环7的两个半圆环的接缝重合，然后再打开锁扣将两组半圆环打开。

距离调节机构包括调节杆8，调节杆8穿过固定环1，且调节杆8和固定环1之间为螺纹连接，调节杆8的端部和剂量测量环2之间为可旋转连接。调节杆8的端部位于剂量测量环2内，同时调节杆8能够绕其轴线旋转，这样在旋转调节杆8时，固定环1相对于剂量测量环2移动，

本发明的放射性粒子植入剂量体外测量方法，包括以下步骤：

a.准备放射性粒子植入剂量体外测量装置，包括固定环1，在固定环1的一端设置有与其同轴的剂量测量环2，在固定环1和剂量测量环2通过距离调节机构相互连接，固定环1和剂量测量环2的间距由距离调节机构进行调节，在固定环1上沿圆周方向设置有多个固定杆3，固定杆3的长度方向为固定环1的半径方向，在剂量测量环2上沿圆周方向设置有若干剂量计4，剂量计4的长度方向为剂量测量环2的半径方向，在剂量测量环2上设置有用于调节剂量计4伸缩量的伸缩调节机构。

b.旋转固定杆3使固定杆3的内端和固定环1的内壁重合，通过伸缩调节机构调节剂量计4使其内端和剂量测量环2的内壁重合。

c.将固定环1和剂量测量环2套在被测物上，旋转固定杆3，使固定杆3将被测物固定在固定环1中央。

d.通过距离调节机构调节剂量测量环2相对于固定环1的距离，使剂量测量环2上剂量计4所在平面与所要测量的平面重合。

e.使用伸缩调节机构调节剂量计4的伸缩量，使所有的剂量计4内端到达要测量的位置，使用剂量计4测量该位置的剂量。

f.多次调整距离调节机构和伸缩调节机构，对被测物的不同平面、不同距离进行测量，并记录测量结果以及剂量计4所对应的测量点位。

g.测量完毕后，通过伸缩调节机构使剂量计4的内端退回至剂量测量环2的内壁处，然后旋转固定杆3使其内端退回至固定环1的内部处，将被测物与剂量测量环2以及固定环1分离。

放射性粒子植入剂量体外测量装置还包括被测物体固定架，物体固定架包括圆筒状的支架主体5，在支架主体5内穿接有被测物夹持器6，在支架主体5内穿接有被测物夹持器6，被测物夹持器6由直管6-1和位于直管一端的锥形管6-2组成，锥形管6-2部分由多个瓣体组成，相邻的瓣体之间预留有缝隙，直管6-1插接在支架主体5内，直管6-1和支架主体5之间为螺纹连接。当被测物体积较小时，将被测物放置在被测物夹持器6内，将支架主体5套接在被测物夹持器6的直管6-1上，缓慢旋转支架主体5，使锥形管6-2逐渐将被测物夹紧。

固定环1和剂量测量环2都由两个半圆环扣合而成，当被测物无法直接穿过固定环1和剂量测量环2时（如被测物两端有阻挡物使其无法穿过固定环1和剂量测量环2），将固定环1和剂量测量环2打开后套在被测物上，然后将固定环1和剂量测量环2分别重新扣合为一体。

将所需要的点位剂量全部测量完成后，可将此设备与被测物一起用ct扫描，经过合理计算，即可得到被测物内部不同位置的剂量。如此将测量与计算结合，便可得到被测物内部及表面的客观、准确的剂量分布。

本发明使用剂量计4直接测量被测物的剂量，改变了传统的剂量验证模式，并且可用来验证剂量计4算结果是否准确。通过直接进行剂量测量，消除了人为误差，让结果更客观，更准确。因为是直接测量粒子植入后剂量的多少，不必预知植入的粒子数目和活度。

与现有的剂量计相比，本发明将多个剂量计4在一个平面上360°分布，可测量这一平面各个方位的剂量，无死角，同时剂量计4位置可调，因此可以测量此面上不同半径的剂量分布。通过固定柱使整个装置可与被测物的相对位置保持一致，可很好的记录任何测量点与被测量物的相对位置关系。通过调节剂量测量环2的位置，可测量不同层面的剂量，使三维剂量测量成为可能。可固定在人体或粒子植入模型上，测量时间可自由选择。