质控模体结构及质量检测方法与流程

本公开涉及放射治疗装置的质量检测，尤其涉及一种质控模体结构及质量检测方法。

背景技术：

1、放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一门学科。治疗前需要使用各种影像设备进行图像引导，实现图像引导的放射治疗(image guide radiotherapy，igrt)，以使得更准确的照射靶区。目前的igrt所用的设备有电子射野影像设备(electronic portal imagingdevices，epid)、锥形束ct(cone beam ct，cbct)、滑轨ct(ct-on-rail)、数字放射影像(digital radiography,dr)等。其中dr设备主要使用固定式或移动式正交共面设备。

2、使用dr设备在日常临床工作中，需要做质量控制和质量保证工作，以保证设备的机械精度及影像质量能满足临床要求，保证患者治疗的安全。具体的检查项目有dr设备的平移和旋转，包括x射线的中心轴的位置移动、影像探测板的平移、旋转精度；影像质量，如空间分辨率、高对比度分辨率、低对比度分辨率等项目。共面dr的质控设备一般采用正方体的模体，使得x射线能垂直射入模体内，并在探测板上成像，以进行质控测量。

3、然而，一些放疗设备，如syberknife、novalis、一些质子或重离子治疗室内，则采用了非共面的dr设备。所谓共面是指dr设备的x射线球管的束流中心轴和治疗用的机架旋转平面在同一平面内，如果dr设备的x射线球管的束流中心轴和治疗用的机架旋转平面不在同一平面则称为非共面。而非共面dr设备不能使用这样的模体，因为非共面dr设备的束流角度每个治疗室内安装的角度都不同，每个治疗室的源轴距(source axis distance，sad)、源片距(source image distance，sid)均不同。使用不同角度拍摄正方体的标准模体，不能获得可用的影像。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本公开提供一种质控模体结构及质量检测方法，用于至少部分解决上述技术问题。

2、基于此，本公开第一方面提供一种质控模体结构，质控模体结构用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，质控模体结构包括：支架，包括三个旋转轴，三个旋转轴分别对应不同的旋转自由度，用于实现三维空间中任意角度和方向的旋转；机械精度检测模体，用于在三个旋转轴的带动作用下旋转至垂直于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备射束的中心轴，以基于游标卡尺原理对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行机械精度检测。

3、根据本公开实施例，支架的材料为低原子序数材料。

4、根据本公开实施例，低原子序数材料包括碳纤维。

5、根据本公开实施例，机械精度检测模体包括：基底材料，基底材料上刻画有刻度线，刻度线中填充有高原子序数材料，其中，高原子序数材料的原子序数大于基底材料的原子序数。

6、根据本公开实施例，刻度线包括两条相交的直线刻度线和以两条直线交点为圆心的圆弧刻度线。

7、根据本公开实施例，机械精度检测模体的截面为正方形。

8、本公开第二方面提供一种基于上述质控模体结构的质量检测方法，质量检测方法用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，质量检测方法包括：在非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备安装调试后，获取射束中心轴相对于治疗室坐标系的三个旋转角度；将支架安装在预设位置，根据三个旋转角度旋转支架，将机械精度检测模体旋转至垂直于射束中心轴；基于游标卡尺原理对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行机械精度检测。

9、根据本公开实施例，基于游标卡尺原理对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行机械精度检测，具体包括：在机械精度检测模体旋转至垂直于射束中心轴的情况下，拍摄影像，得到测试片；将测试片与预先保存的参考片的中心重合，基于测试片和参考片上的刻度线进行读数，根据读取的刻度值计算非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备的机械误差。

10、本公开第三方面提供一种质控模体结构，质控模体结构用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，质控模体结构包括：支架，包括三个旋转轴，三个旋转轴分别对应不同的旋转自由度，用于实现三维空间中任意角度和方向的旋转；影像质量检测模体，用于在三个旋转轴的带动作用下旋转至垂直于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备射束的中心轴，以对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行影像质量检测。

11、本公开第四方面提供一种基于上述质控模体结构的质量检测方法，质量检测方法用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，质量检测方法包括：在非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备安装调试后，获取射束中心轴相对于治疗室坐标系的三个旋转角度；将支架安装在预设位置，根据三个旋转角度旋转支架，将影像质量检测模体旋转至垂直于射束中心轴；基于影像质量检测模体对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行影像质量检测。

12、根据本公开实施例提供的质控模体结构及质量检测方法，至少包括以下有益效果：

13、支架由能够沿不同旋转自由度旋转的三个旋转轴构成，能够旋转至空间任意角度和方向，进而能够将检测模体旋转至垂直于射束的中心轴，来进行设备机械精度和影像质量检测，能够保证更能清晰地检测出被检测设备的误差结果。

14、进一步，通过将机械检测模体设置为基底材料上刻画刻度线的结构，利用游标卡尺的原理直接从影像中读出设备平移或旋转的误差值，避免使用图像配准法检测时引入的误差，提高了检查结果的可靠性。

技术特征：

1.一种质控模体结构，其特征在于，所述质控模体结构用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，所述质控模体结构包括：

2.根据权利要求1所述的质控模体结构，其特征在于，所述支架的材料为低原子序数材料。

3.根据权利要求2所述的质控模体结构，其特征在于，所述低原子序数材料包括碳纤维。

4.根据权利要求1所述的质控模体结构，其特征在于，所述机械精度检测模体包括：

5.根据权利要求4所述的质控模体结构，其特征在于，所述刻度线包括两条相交的直线刻度线和以两条直线交点为圆心的圆弧刻度线。

6.根据权利要求1所述的质控模体结构，其特征在于，所述机械精度检测模体的截面为正方形。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述质控模体结构的质量检测方法，其特征在于，所述质量检测方法用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，所述质量检测方法包括：

8.根据权利要求7所述的质量检测方法，其特征在于，所述基于游标卡尺原理对所述非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行机械精度检测，具体包括：

9.一种质控模体结构，其特征在于，所述质控模体结构用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，所述质控模体结构包括：

10.一种基于权利要求9所述质控模体结构的质量检测方法，其特征在于，所述质量检测方法用于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备，所述质量检测方法包括：

技术总结
本公开提供一种质控模体结构及质量检测方法，质控模体结构包括：支架，包括三个旋转轴，分别对应不同的旋转自由度，用于实现三维空间中任意角度和方向的旋转；机械精度检测模体，用于在三个旋转轴的带动作用下旋转至垂直于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备射束的中心轴，基于游标卡尺原理对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行机械精度检测。影像质量检测模体，用于在三个旋转轴的带动作用下旋转至垂直于非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备射束的中心轴，以对非共面数字放射影像图像引导系统的质控设备进行影像质量检测。该质控模体结构及质量检测方法能够清晰地检测出被检测设备的误差结果，其检测结果的可靠性更高。

技术研发人员：刘志强,胡钦勇,孙世龙,王瑞禛,赵五元,周利荣,石健
受保护的技术使用者：兰州科近泰基新技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13