根據(jù)如下公式計(jì)算獲得：
[0059]
[0060] 其中下標(biāo)A表示射野面積，下標(biāo)Z表示發(fā)射源到測(cè)量面的距離，El表示成像所需光 子能譜范圍為最小能量；Eh表示成像所需光子能譜范圍為最大能量。分子ci>(E)dE:是 對(duì)有用光子的積分，成像所需光子能譜范圍能譜的面積；&(巧dE從能量為0積分到正 無窮，表示整個(gè)能譜的面積。
[0061] 上述方法可W總結(jié)為，先獲得低能成像能譜（如現(xiàn)有典型X光機(jī)的成像能譜）；通 過改變成像祀的材料和/或厚度，和/或通過改變過濾器的材料和/或厚度，調(diào)節(jié)兆伏級(jí)電 子生成的能譜使其與所述低能成像能譜相接近。而所述能譜是探測(cè)器接受到的能譜為準(zhǔn)， 與低能成像中使用的成像探測(cè)器和兆伏級(jí)成像探測(cè)器的結(jié)構(gòu)材質(zhì)等差異，必須要考慮不同 探測(cè)器之間的過濾物材料和厚度。
[0062] W下說明將上述優(yōu)化的成像祀應(yīng)用在放射治療設(shè)備中的應(yīng)用。
[0063] 放射治療設(shè)備一般包括：加速器，用于產(chǎn)生兆伏級(jí)高速電子；及將所述加速器產(chǎn) 生的兆伏級(jí)治療電子轉(zhuǎn)換為兆伏級(jí)治療光子射線的治療祀，為了進(jìn)一步使放射治療設(shè)備具 有成像功能還可W包括：成像祀，受到高速電子的撞擊后生成用于成像的射線；探測(cè)器，探 測(cè)穿過病人的成像射線，所述成像祀將高速電子轉(zhuǎn)化為低能成像射線，使其滿足低能成像 對(duì)比度需求。
[0064] 加速器產(chǎn)生的電子束一般都是兆伏級(jí)別的，治療光子射線是6MeV，但是對(duì)于成像 來說，我們是希望用能量較低的電子去轟擊祀，運(yùn)樣產(chǎn)生的光子才是keV級(jí)別，因此在使用 成像模式時(shí)，我們也盡可能的調(diào)節(jié)加速器的參數(shù)，使輸出的電子能量較低?，F(xiàn)加速器產(chǎn)生的 電子峰值能量最低能調(diào)節(jié)到2MeV，運(yùn)就對(duì)成像祀的優(yōu)化提供了條件。
[0065] 如上面已描述，成像用的光子射線只需要千伏級(jí)的光子即可，為此成像祀主要由 一些相對(duì)低原子序數(shù)和相對(duì)低密度材料組成。經(jīng)過試驗(yàn)侶作為成像祀材料時(shí)即滿足相對(duì)低 原子序數(shù)和相對(duì)低密度材料特性，且導(dǎo)熱也較好，符合本發(fā)明實(shí)施例實(shí)驗(yàn)的要求。運(yùn)里需要 說明的是，成像祀的材料并不僅限于侶，其他符合上述要求的金屬均可W成為成像祀材料。
[0066] 在加速器生成的電子束經(jīng)過W侶為材料的成像祀W后還會(huì)產(chǎn)生一些污染電子，為 了進(jìn)一步消除所述污染電子，成像祀還會(huì)包括：過濾器，位于所述成像祀后端，過濾所述成 像祀生成的低能成像射線。所述過濾器還用于過濾加速器生成的多余電子。
[0067] 如上面已描述，在本發(fā)明中W銅作為成像祀中的過濾的材料是借鑒了現(xiàn)有放療設(shè) 備的治療祀原理。銅導(dǎo)熱性好，能及時(shí)將產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)出去。同樣在運(yùn)里除銅W外具有與 銅相同特性的其他金屬也可W作為過濾器的材料。 W側(cè)為了進(jìn)一步去除污染電子，所述過濾器的材料包括：銅和碳或銅和被。 W例W2MeV電子束為例，最優(yōu)方案為4mm侶+0. 15mm銅，如圖所示，可W把2MeV的電 子轉(zhuǎn)換為X射線能量的峰值為56keV的光子，該峰值能量接近于X光的峰值能量59keV， 是一種成像質(zhì)量極高的X射線。
[0070]本發(fā)明雖然已W較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可W利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā) 明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，包括：確定成像所需光子能譜范圍；根據(jù)所述成 像所需光子能譜范圍中的光子能譜所占比確定成像靶材料和成像靶的厚度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，還包括，根據(jù)所述成像所需光 子能譜范圍中的光子能譜所占比確定過濾部材料及過濾部的厚度。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述過濾部至少由兩種過濾 材料形成，并至少進(jìn)行兩重過濾。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像所需光子能譜范圍 以軟組織成像分辨率確定。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像所需光子 能譜范圍為50~200keV。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像所需光子 能譜范圍中的光子能譜所占比至少為50 %。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像所需光子能譜范圍 中的光子能譜所占比是通過以下公式計(jì)算得出：其中，下標(biāo)A表示射野面積，下標(biāo)Z表示發(fā)射源到測(cè)量面的距離，E1表示成像所需光子 能譜范圍為最小能量；Eh表示成像所需光子能譜范圍為最大能量。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像所需光子能譜范圍 中的光子能譜所占比是根據(jù)蒙特卡羅模擬方法獲得的能譜中計(jì)算得出。9. 一種成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，包括：獲得低能成像光子能譜，調(diào)節(jié)兆伏級(jí)電子 生成的光子能譜使其與所述低能成像光子能譜相接近。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)兆伏級(jí)電子生成的 光子能譜是通過改變成像靶的材料和/或厚度來實(shí)現(xiàn)的。11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)兆伏級(jí)電子生 成的光子能譜是通過改變過濾器的材料和/或厚度來實(shí)現(xiàn)的。12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述兆伏級(jí)電子生成的光子 能譜是指成像探測(cè)器所接收到的光子能譜。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，所述成像探測(cè)器為兆伏級(jí) 成像探測(cè)器。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像靶優(yōu)化方法，其特征在于，還包括：通過比成像靶和過 濾靶材料更低的原子序列材料的過濾器過濾多余電子。15. -種成像系統(tǒng)，包括：加速器，用于產(chǎn)生高速電子；成像靶，受到高速電子的撞擊后 生成用于成像的射線；探測(cè)器，探測(cè)穿過病人的成像射線，其特征在于，所述成像靶還用于， 將高速電子轉(zhuǎn)化為低能成像射線。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括：過濾器，位于所述成像靶 后端，過濾所述成像靶生成的低能成像射線。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器還用于過濾加速器生 成的多余電子。18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器為至少兩種材質(zhì) 構(gòu)成的多重過濾器。19. 根據(jù)權(quán)利要求15至17任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像靶由低原子 序數(shù)和低密度特性的材料構(gòu)成。20. 根據(jù)權(quán)利要求15至17任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像靶的材料為 錯(cuò)。21. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器材料為銅。22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器的材料包括：銅和碳或 銅和鈹。23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像靶的厚度為3~5毫米。24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器的厚度為0. 1~0. 3毫 米。25. -種放射治療設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利9至18任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)。
【專利摘要】一種成像系統(tǒng)，包括：加速器，用于產(chǎn)生高速電子；成像靶，受到高速電子的撞擊后生成用于成像的射線；探測(cè)器，探測(cè)穿過病人的成像射線，所述成像靶還用于，將高速電子轉(zhuǎn)化為低能成像射線。本發(fā)明通過對(duì)成像靶的材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，將加速器發(fā)出的兆伏級(jí)電子束轉(zhuǎn)換為符合成像條件的光子射線，減少患者承受的劑量的同時(shí)也有利于提高成像質(zhì)量。
【IPC分類】A61N5/06
【公開號(hào)】CN105148412
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510570857
【發(fā)明人】韓衛(wèi), 劉艷芳, 李貴, J·S·墨子
【申請(qǐng)人】上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日