Устройство для моделирования суммарных дозных распределений при многопольной лучевой терапии

0 и и с-Айти: е:ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 441733 Союз Советских Социалистических Реслубликоединением заявки Ме Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретенийи открытий 32) Приоритет убликова 1.74. Бюллетень М оЗ) УДК 615.849.7(088,8) Дата опубликования описания 06.05.7 Авторыизобретени(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУММАРНЫХЗНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ПРИ МНОГОПОЛЬНОЙ ЛУЧЕВОЙТЕРАПИИ 2 20 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 устроиствах осуществлено моделирование дозных распре делений от одиночных полей с помощью а бора плат электрических сопротивлений. Сум 5 мирование дозных распределений производится путем считывания потенциалов с разных участков сопротивления при скенировании зондов, расположенных на механическом узле считывания. Дискретность выполнения моде лей дозных распределений составляет 10 .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 от20 до 50% - в зависимости от числа полей облучения (от 2 до 6 полей) .Однако эти устройства отличаются высокойпогрешностью в разработке программы облучения больного при дистанционной лучевой терапии и отсутствием возможности учета гетерогенности облучаемой среды и различных условий формирования рабочего пучка ионизирующего излучения, что делает эти устрой ства малоэффективными.Предлагаемое устройство повышает точность разработки программ облучения больного при дистанционной многопольной лучевой терапии, позволяет учитывать гетероген ность облучаемой среды и влияние формирующпх устройств на суммарное дозное распре деление, а также обеспечивает получение информации о суммарном дозном распределении в относительных пли абсолютных единицах,Достигается это тем, что на механическом узле считывания усгановлены 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 псчатаюгцим 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 считывания 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 у силительныеустройства 25 - 29, к последним подключенымножительные устройства 30 - 34, с которымисвязано суммирующее устройство 35,Усилительное устройсгво Зб с переменнымкоэффициентом усиления присоединено к суммирующему устройству 35 и к печатающемуустройству 37, которое позволяет получатьцифровую информацию в виде широкой печати.Датчик положения 38 связывает механический узел считывания и печатающее устройство.Устройство для моделирования суммарныхдозных 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 чертежа24 условного поперечного среза, размещенногона столе 23, позволяет судить, в какой точкеусловного поперечного среза производится измерение суммарной дозы в данный моментвремени, 5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 10 В соотвстстьпп с на.с,анной программоймногопольного 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 пуча ионизирующего излучения на облучаемую поверхность.Электрические сигналы, пропорциональныедозс 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 изобретения1. 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 в441733 Составитель Е. Ланцбактор Н, Спиридонова Техред Н. Кукан орректоры: Л, Котова и 3. Тарасова 4 Тираж 482ЦНИИПИ Г овета Министров ССоткрытийаб., д. 4/5 одписно аказ Типография, пр, Сапунова виде диагональных пластин из дюралюминия переменной толщины, а каждый из дисков расположен между одним из источников и одним из детекторов излучения.2. Устройство по п, 1, отлич ающееся тем, что, с целью моделирования и учета гетерогенностп облучаемой средь 1, па поворотных дисках в местах закрепления постоянных фильтров расположены фиксаторы крепления сменных фильтров, выполненных, например, в виде дюралюминиевых пластин постоянной толщины.3, Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью моделирования и учета наклонного падения рабочего пучка излучения на облучаемую область, источники излучения и детекторы излучения выполнены подвижными в одной плоскости и связаны между со бой кинематическим механизмом, позволяющим поворачивать их в этой плоскости синхронно и па любой фиксированный угол.4. Устройство по п, 1, о тл и ч а ю щ ее с ятем, что, с целью моделирования неравномер ности облучения с различных направлеп 1 й иполучения определенного масштаба суммарного дозного распределения, на входах и выходе сумматора установлены усилители с переменным коэффициентом усиления,