Способ регулирования энергии в установке для облучения объектов жестким тормозным излучением Советский патент 1984 года по МПК H05G1/30 A61N5/10 

Изобретение относится к рентгенотехнике , а более конкретно к средствам облучения объектов жестким тормоэшм излучением.

Известен метод использования источников жесткого тормозного излучёВИЯ, выполненных на базе ускорителей электронов (линейных ускорителей, микротронов и бетатронов) снабженшлх на выходе рентгеновской мишенью ci:.

Известен метод регулирования па- раметров рабочего пучка, сс г дасно которому используют поглощающие тела определенной конфигурации йконцентричные детекторы/ по сигналам которых устанавливают требуемое тело и регулируют его попожение.

Данный метод позволяет выравнивать распределение интенсивности излчения в первичном пучке ускорителя и фактически не влияет на энергию пучка С 21.

Наиболее близким к предлагаемому является реализованный в установке для облучения объектов жестким элект тромагнитным излучением, содержащей ускоритель, например бетатрон, способ регулирования энергии, заключающийся в измерении интенсивности излучения в пучке, форми овании измерительного (Й1гнала с опорны1 { сигналом и осуществлении регулирующего воздей ствия на электронную пушку ускорителя Сбетатрона) в соответствии с результатами сравнения С31.

Известный способ обеспечивает под держание пострянной мощности дозы на импульс излучения,.однако он не гарантирует точности получения требуемого распределения дозного поля в Объекте что определяется прежде всего энергией излучения.

Цель изобретения - повышение точности формирования дозного поля в облучаемом объекте.,

Поставленная цель достигается тем что согласно способу регулировайия энергии в установке .для облучения объектов жестким тормозным излучением, заключающемуся в измерении интен сивности пучка тормозного излучения, формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнала с опоршлм сигналом и осуществлении регулирующего воздействия, производят ослабление пучка слоями поглотителя различной тал1даны, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пунке дополнительно измеряют сигнал за поглотителем, толщина которого выбрана из условия спада распределения глубтнных доз для всех энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношения указанных сигналов и используют сигнал отношения в качестве измерительного сигнала для сравнения.

На фиг. 1 показано распределение , глубинных доз по глубине поглощающего материала для жесткого тормозного излучения на фиг. 2 - блок-схема установки для облучения объектов; на фиг. 3 - схема определения детекlopa, сигнал которого имеет наибольшее значение.

Положение максимума характеризует энергию пучка, но вследствие его пологости точность определения энергии низкая.,Из фиг. 1 следует, что практически в любом диапазоне работы медицинского ускорителя (например, отечественный бетатрон марки Б5М-25 можно найти такую толщину слоя погло щакядего материала, которая одновременно будет соответствовать спадам распределений дозного поля для всех энергий электронов, причем отношение дозного ПОЛЯ на этой глубине к максимуму дозного поля однозначно характеризует ;рабочу10 энергию ускорителя, т.е. этот параметр можно использовать для регулирования энергии ускоряемых электронов в установке для облучения объектов жестким элек тромагнитным излучением.

Способ реализуют в установке Для облучения объектов жестким электромагнитным излучением, которая содержит ускоритель 1, например бетатрон-, со средствами регулирования энергии электронов (не показаны) и мишенью (не показана). В периферической части пучка (вне полезного пучкаЗ перед диафрагмой (.не показана) установлен набор расположенных друг за другом по ходу пучка детекторов 2-7, разделенных слоями поглощающего ма териала 8-13. Предпочтительно детекторы 2-7 выполнять в виде полупроводниковых пластин, а в качестве поглощающего материала выбирать свинец. Последнее обеспечивает компактность устройства детектирования. Детекторы 2-6 подключены к схеме 14 определения детектора, сигнал которого имеет наибольшее значение, со средствами подключения этого детектора к одгному входу схемы 15 деления, к другому входу которой подключен детектор 7, суммарная толщина слоев 8-13 поглощающего материала перед которым соответствует спаду распределений дозного поля в поглощающем материале | для всех рабочего диапазона. Таким образом, схема14 ищет детектор из первых детекторов 2-6, положение которого соответствует одной из точек .5 ( фиг. 1), а детектор 7 выдает сигнал, соответствующий точке dg. Сигнал с выхода схемы 15 деления сравнивается в схеме 16 сравнения с сигналом ис-очника 17 опорного напряжения Выходной сигнал схемы 16 сравнения поступает на средства регулирования энергии электронов ускорителя 1. Схема 14 может состоять из нескол ких двувходовых логических вентильных схем 18-21, включенных таким образом, что к первой вентильной схеме 18 подключены два детектора из детекторов 2-6, а к каждой следующей выход предыдущей вентильной схемы и один из детекторов. Логические вентильные схелш 18-21 настроены таким образом, что каждая из них пропускает больший сигнал, в результате чего на выходе последней венгальной схемы 21 появляется наибольший сигнал детекторов 2-6, который и поступает на вход схемы IS деления. При работе установки прежде всего необходимо откалибровать уставки источника 17 опорного напряжения, Эта калибровка производится на тканеэквйвалентном материале, после чего осуществляется переход на конкрет но используемый поглощающий материал ,с большим атомным номером свинец , который выбран для придания компактности детекторному устройству. Такой переход возможен, поскольку при замене материала характер кривых распределения глубинных доз не меняется, просто они сжимаются или растягиваются в зависимости от атомного номера среды. Этот переход осуществляется выбором толщин слоев 8-13. Схема регулирования представляет собой обычную цепь обратной связи с измерительШ;1м сигналом, получаемом путем регистрации излучения, и рабогг тает аналогично схеме, использованной в прототипе. Отличие заключается только в используемых параметрах регулирования и соответствукнцих средствах для получения этих параметров. Предлагаемнй способ регулирования позволяет с большей точностью, устанавливать на ускорителе энергию, при которой распределение дозного поля в облучаемом объекте будет оптимальным, что позволяет повысить эффек-, тивность терапевтического воздействия-..

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕР ГИЙ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОБЪЕ ТОВ ЖЕСТКИМ ТОРМОЗНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ; эаклнмаювдийся в измерении интен л1В ности пучка тормозного излучения/ формировании измерительного сигнала, сравнении измерительного сигнгша с опоршлм сигналом.и осуществлении регулирующего воздействия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности формирования дозного поля в облучаемом объекте, производят ослабление пучка слоями пбглотителя различной толщины, регистрируют максимальный сигнал в ослабленном пучке, дополнительно измеряют сигнаш за поглотителем, толщина которого выбрана из -условия спада распределения глубинных доз для всех V энергий рабочего диапазона, формируют сигнал отношения указанных сигналов § и используют сигнал отношения в качестве измерительного сигнала для сравнения...

JC

/7

.TS

/

LJ

/- 2

V7Z/

.

70тй

-/

Л-т .6 J2-:S2Z

х7

Л7--