Устройство для моделирования суммарных дозных распределений при многопольной лучевой терапии

Устройство для моделирования суммарных дозных распределений при многопольной лучевой терапии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г ча1;. : но.

О и и с-А44ый:!е.ИЗОБРЕТЕНИЯ

::11п 441733

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.04.71 (21) 1635851/31-16 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 06.05.75 (51) М. 1хл. А 61Ь 6, 00

А 61п 5/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) ДК 615 849 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. К. Беляков, В. В. Воронин, В. Ф. Колосова, А. И. Москалев, Ю. М. Марова, Р. В. Ставицкий и В. С. Яровой (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУММАРНЫХ

ДОЗНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ПРИ МНОГОПОЛЬНОЙ ЛУЧЕВОЙ

ТЕРАПИИ

Изобретение относится к медицинской технике, используемой в радиологии, а именно к устройствам для моделирования суммарных дозных распределений при дистанционной лучевой терапии.

Одной из основных проблем, наиболее трудно разрешаемых при дистанционной лучевой терапии, является получение суммарного дозного распределения поля. Суммарное дозное распределение в плоскости расположения патологического очага служит для оценки равномерности распределения энергии ионизирующего излучения в пределах этого очага, для определения степени поражения жизненно важных органов и тканей, окружающих патологический очаг. Иными словами, по суммарному дозному распределению в плоскости условного поперечного среза на уровне патологического очага производится выбор методики дистанционной лучевой терапии и оценивается ее оптимальность. желательно дать возможность врачу-радиологу получить несколько суммарных дозных распределений для того, чтобы он мог выбрать из них оптимальное.

Известны устройства для получения суммарного дозного распределения, содержащие механический узел считывания со скенирующим устройством, усилительные устройства, суммирующее устройство, печатающее устройство и датчик положения. В этих устройствах осуществлено моделирование дозных распре делений от одиночных полей с помощью на. бора плат электрических сопротивлений. Сум

5 мирование дозных распределений производит ся путем считывания потенциалов с разных участков сопротивления при скенировании зондов, расположенных на механическом узле считывания. Дискретность выполнения моде10 лей дозных распределений составляет 10 !с.

Между моделями изодозных кривых электрический потенциал отсутствует; в связи с этим при скенировании зондом в этой промежуточной области погрешность в оценке суммарного

15 дозного распределения может составить от

20 до 50 /о — в зависимости от числа полей облучения (от 2 до 6 полей) .

Однако эти устройства отличаются высокой погрешностью в разработке программы облу20 чения больного при дистанционной лучевой терапии и отсутствием возможности учета гетерогенности облучаемой среды и различных условий формирования рабочего пучка ионизирующего излучения, что делает эти устрой25 ства малоэффективными.

Предлагаемое устройство повышает точность разработки программ облучения больного при дистанционной многопольной лучевой терапии, позволяет учитывать гетероген30 ность облучаемой среды и влияние формирую441733

10 щпх устройств на суммарное дозное распределение, а также обеспечивает получение информации о суммарном дозном распределении в относительных пли абсолютных единицах.

Достигается это тем, что на механическом узле считывания усгаHовлены источники квантового излучения и детекторы, между которыми размещены фильтры, моделирующие изменение дозного распределения в облучаемом объекте.

Между источниками квантового излучения и детекторами могут быть размещены дополнительныс фильтры, моделирующие гетерогенность и условия формирования рабочего пучка ионизирующего излучения, а между суммирующим и печатающим устройствами может быть включено усилительное устройство с переменным коэффициентом усиления.

Благодаря этому возможно получение суммарного дозного распределения при статических методах дистанционной лучевой терапии с высокой степенью точности (до +-10 /О).

На чертеже изображена электромеханическая схема предлагаемого устройства для моделирования суммарных дозных распределений при дистанционной многопольной лучевой терапии.

Предлагаемое устройство содержит механический узел считыь,IIIIB со скенирующим устройством 1, имеющий указатель положения 2.

Источники квантового излучения 3 — 7 и детекторы 8 — 12 расположены на механическом узле считывания и связаны между собой кинематическими цепями 13 — 17. Между источниками квантового излучения и детекторами размещены фильтры 18 — 22.

На столе 23 размещается чертеж 24 условного поперечного среза.

К детекторам подключены 1силительные устройства 25 — 29, к последним подключены множительные устройства 30 — 34, с которыми связано суммирующее устройство 35.

Усилительное устройсгво 36 с переменным коэффициентом усиления присоединено к суммирующему устройству 35 и к печатающему устройству 37, которое позволяет получать цифровую информацию в виде широкой печати.

Датчик положения 38 связывает механический узел считывания и печатающее устройство.

Устройство для моделирования суммарных дозных распределений при дистанционной лучевой терапии работает следующим ооразом.

Источники квантового излучения 3 — 7 и детекторы 8 — 12 расположены на одной вертикальной оси с указателем положения 2. Взаимное расположение указателя 2 и чертежа

24 условного поперечного среза, размещенного на столе 23, позволяет судить, в какой точке условного поперечного среза производится измерение суммарной дозы в данный момент времени, 5

В соотвстстьпп с на.т.анной программо многопольного облучения между источниками квантового излучения 3- — 7 и детекторами 8—

12 размещаются фильтры 18 — 22, моделирующие изменение дозного распределения в облучаемом объекте в соответствии с заданными направлениями облучения. Кинематические цепи 13 — 17 позволяют поворачивать источники квантового излучения и детекторы на необходимый угол, что даст возможность моделировать наклонное падение рабочего пучка ионизирующего излучения на облучаемую поверхность.

Электрические сигналы, пропорциональные дозс с каждого направления облучения, поступают с детекторов 8 — 12 на усилительные устройства 25 — 29, откуда, усиленные, поступают на множительные устройства 30 — 34. Множительные устройства позволяют моделировать неравномерное облучение при статических методах дистанционной терапии. Сигналы с множительных устройств поступают на суммирующее устройство 35. Суммарный сигнал поступает на усилительное устройство Зб с переменным коэффициентом усиления, которое дает возможность получать информацию о суммарном дозном распределении в относительных или абсолютных единицах, в зависимости от необходимости. Сигнал с усилительного устройства Зб поступает на печатающее устройство 37, синхронизированное с механическим узлом считывания через датчик положения 38.

Механический узел считывания со скенирующим устройством 1 последовательно обходит все точки чертежа 24 условного поперечного среза и считывает информацию о суммарном дозном распределении. В результате моделирования врач получает цифровую информацию, позволяющую судить о суммарном дозном распределении при заданной программе многопольного облучения.

Максимальное количество полей, моделируемых предлагаемым устройством, зависит от числа используемых пар «источник квантового излучения — детектор».

Предмет изобретения

1. Устройство для моделирования суммарных дозных распределений при многопольной лучевой терапии, содержащее механический узел с расположенными на нем источниками излучения и детекторами, электромеханическое скенирующее устройство, усилители, сумматор, датчик положения и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности программ облучения при дистанционной многопольной лучевой терапии, в механическом узле установлены на одной оси поворотные диски по числу полей облучения, выполненные из материала мало поглощающего излучение, например плексигласа, на которых закреплены постоянные фильтры, выполненные в соответствии с модулируемыми изодозными кривыми, например в

441733

Составитель Е. Ланцбург

Текред Н. Куклина

Корректоры; Л, Котова и 3. Тарасова

Редактор Н. Спиридонова

Подписное

Тираж 482

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5

Заказ 1057j4 Изд. № 1209

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Типография, пр. Сапунова, 2 виде диагональных пластин из дюралюминия переменной толщины, а каждый из дисков расположен между одним из источников и одним из детекторов излучения.

2. Устройство по и. 1, отлич ающееся тем, что, с целью моделирования и учета гетерогенности облучаемой среды, на поворотных дисках в местах закрепления постоянных фильтров расположены фиксаторы крепления сменных фильтров, выполненных, например, в виде дюралю миниев ых пл а стин постоянной толщины.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью моделирования и учета нападения рабочего пучка излучения на облучаемую область, источники излучения и детекторы излучения выполнены подвижными в одной плоскости и связаны между со5 бой кинематическим механизмом, позволяющим поворачивать их в этой плоскости синхронно и па любой фиксированный угол.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью моделирования неравномерI0 ности облучения с различных направлений и получения определенного масштаба суммарного дозного распределения, на входах и выходе сумматора установлены усилители с переменным коэффициентом усиления.