本方案涉及x射線檢測，特別涉及一種測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法。

背景技術(shù)：

1、細(xì)胞輻照儀是一款針對細(xì)胞的輻照設(shè)備，同時也面向其它的基礎(chǔ)輻照研究，包括支持微生物、組織樣本、植物種子、昆蟲等樣品輻照。它采用更安全的x射線源代替有毒化學(xué)物質(zhì)和放射性同位素，是實(shí)驗(yàn)室中可直接操作使用的科研儀器。

2、細(xì)胞輻照儀可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室需求靈活放置，可替換或搭配化學(xué)處理，經(jīng)濟(jì)、高效地完成科研工作。在輻照中，細(xì)胞皿中的細(xì)胞是均勻分布的，為保證細(xì)胞獲得均勻的輻照，需要保證x射線源發(fā)出的射線在照野內(nèi)的輻射劑量是均勻分布的。然而，x射線的產(chǎn)生機(jī)制，決定了x射線在照野內(nèi)是不均勻分布的，通常表現(xiàn)為馬蹄型分布，即照野中間位置劑量高，周圍劑量低，且四周劑量分布通常一邊高一邊低。為保證劑量的均勻性，通常有以下幾種做法：1.通過調(diào)整x射線源出射角，矯正x射線源出束姿態(tài)等方式改善均勻性，這個方式調(diào)節(jié)過程繁瑣復(fù)雜，且每次調(diào)節(jié)都需要調(diào)整x射線源相關(guān)固定件；2.通過調(diào)整x射線源的出射窗固有過濾改善均勻性，這個方式受到射線源組裝工藝的影響，僅可在射線源組裝廠家開展，并且如x射線源的出光量發(fā)生衰減和變化，仍需要通過廠家來進(jìn)行更換，缺乏普適性和靈活性；3.通過樣品自身的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)其不同區(qū)域接受輻照劑量的積分量，這個方式需要額外搭配速度可調(diào)的轉(zhuǎn)臺，且針對不同的出光分布，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動速度也需要能過多次測試才能調(diào)節(jié)到位，實(shí)現(xiàn)過程操作復(fù)雜。

3、故而，需要一種通過直接測定x射線源固有劑量分布，并針對該劑量分布進(jìn)行調(diào)制化的外置過濾片設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到可更換、調(diào)制方便準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞輻照儀輻照均勻性的準(zhǔn)確便捷矯正。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本方案為解決上述問題，提供一種測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法。

2、為達(dá)到上述目的，本方案采用的技術(shù)方案是：一種測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，步驟包括：

3、s1、通過圖像引導(dǎo)確定輻照范圍；

4、s2、等比例對應(yīng)到輻照位置并做照野柵格化；

5、s3、測試柵格化位置的輻射劑量分布，形成分布地圖；

6、s4、測試格柵化位置的材料衰減特性，設(shè)計(jì)濾片分布地圖。

7、進(jìn)一步地，所述輻照范圍，通過在平板探測器表面覆蓋輔助定位工具，成像時調(diào)整并確保平板探測器圖像覆蓋/包含整個球管的輻照照野，移動輔助定位工具，使得x射線照野外徑與輔助定位工具的外緣相吻合，確定所述輻照范圍。

8、進(jìn)一步地，所述照野位置，通過一塊大小等同于輻照艙內(nèi)徑的透明亞克力薄板覆于輔助定位工具上，沿輔助定位工具圓周外緣及圓心做位置標(biāo)記，標(biāo)記的位置為x射線的照野位置及照野中心位置。

9、進(jìn)一步地，所述照野位置確定后，垂直移動該大小固定的亞克力薄板定位結(jié)構(gòu)，將照野范圍等比例縮放到需要進(jìn)行實(shí)際輻照的距離上，在此照野位置上，對照野進(jìn)行柵格化處理，分割成柵格化的小塊區(qū)域。

10、進(jìn)一步地，對所述小塊區(qū)域范圍內(nèi)的輻射劑量一一測定，形成一個x射線源的劑量分布地圖。

11、進(jìn)一步地，所述x射線源的劑量分布地圖中劑量高的地方通過較厚的濾片加以減弱，劑量低的位置不加濾片或加較薄的濾片加以維持，最終獲得的濾片實(shí)現(xiàn)整個照野范圍內(nèi)的劑量均勻化。

12、進(jìn)一步地，所述濾片通過beer定理，分別測出每個柵格化小塊區(qū)域的射線質(zhì)，得到每個柵格化小塊區(qū)域中濾片對于x射線的衰減能力曲線，通過增加濾片的厚度，測出不同濾片厚度下的x射線衰減情況。

13、進(jìn)一步地，所述濾片，先通過無濾片的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別加1mm、2mm、3mm、4mm和5mm的濾片，測試出不同厚度濾片下每個柵格化小塊的劑量率，通過beer定理，計(jì)算每個柵格化小塊對應(yīng)的衰減系數(shù)和濾片厚度之間的曲線關(guān)系，可得到不同柵格化位置對應(yīng)的衰減能力曲線，再結(jié)合x射線源的劑量分布地圖，和柵格化的濾片衰減能力曲線，對每個柵格化小塊區(qū)域內(nèi)的濾片進(jìn)行厚度計(jì)算，最后形成柵格化的濾片。

14、進(jìn)一步地，所述濾片通過濾波平滑方式，使濾片厚度分布在柵格之間能夠平緩過渡。

15、進(jìn)一步地，所述濾片安裝在濾片裝夾裝置上。

16、綜上所述，本方案具備以下優(yōu)點(diǎn)：

17、本方案提供的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，實(shí)現(xiàn)了x射線源輻射劑量分布測定，并使之與x射線源分布的均勻性矯正方案聯(lián)系起來，簡化了x射線源分布的均勻性矯正過程，且不需要再依賴外部力量進(jìn)行均勻性的調(diào)整，如x射線源的出光量發(fā)生衰減和變化，僅需重新測定劑量分布，設(shè)計(jì)制備新的濾片，通過配套裝夾裝置進(jìn)行更換即可。極大地提升了輻照儀生產(chǎn)制備過程中的工藝流程的效率。

技術(shù)特征：

1.一種測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于，步驟包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述輻照范圍，通過在平板探測器表面覆蓋輔助定位工具，成像時調(diào)整并確保平板探測器圖像覆蓋/包含整個球管的輻照照野，移動輔助定位工具，使得x射線照野外徑與輔助定位工具的外緣相吻合，確定所述輻照范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述照野位置，通過一塊大小等同于輻照艙內(nèi)徑的透明亞克力薄板覆于輔助定位工具上，沿輔助定位工具圓周外緣及圓心做位置標(biāo)記，標(biāo)記的位置為x射線的照野位置及照野中心位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述照野位置確定后，垂直移動該大小固定的亞克力薄板定位結(jié)構(gòu)，將照野范圍等比例縮放到需要進(jìn)行實(shí)際輻照的距離上，在此照野位置上，對照野進(jìn)行柵格化處理，分割成柵格化的小塊區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：對所述小塊區(qū)域范圍內(nèi)的輻射劑量一一測定，形成一個x射線源的劑量分布地圖。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述x射線源的劑量分布地圖中劑量高的地方通過較厚的濾片加以減弱，劑量低的位置不加濾片或加較薄的濾片加以維持，最終獲得的濾片實(shí)現(xiàn)整個照野范圍內(nèi)的劑量均勻化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述濾片通過beer定理，分別測出每個柵格化小塊區(qū)域的射線質(zhì)，得到每個柵格化小塊區(qū)域中濾片對于x射線的衰減能力曲線，通過增加濾片的厚度，測出不同濾片厚度下的x射線衰減情況。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述濾片，先通過無濾片的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別加1mm、2mm、3mm、4mm和5mm的濾片，測試出不同厚度濾片下每個柵格化小塊的劑量率，通過beer定理，計(jì)算每個柵格化小塊對應(yīng)的衰減系數(shù)和濾片厚度之間的曲線關(guān)系，可得到不同柵格化位置對應(yīng)的衰減能力曲線，再結(jié)合x射線源的劑量分布地圖，和柵格化的濾片衰減能力曲線，對每個柵格化小塊區(qū)域內(nèi)的濾片進(jìn)行厚度計(jì)算，最后形成柵格化的濾片。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述濾片通過濾波平滑方式，使濾片厚度分布在柵格之間能夠平緩過渡。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定x射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法，其特征在于：所述濾片安裝在濾片裝夾裝置(100)上。

技術(shù)總結(jié)
本方案公開了一種測定X射線源輻射劑量分布、均勻性矯正的方法。本方案步驟包括：S?1、通過圖像引導(dǎo)確定輻照范圍；S2、等比例對應(yīng)到輻照位置并做照野柵格化；S3、測試柵格化位置的輻射劑量分布，形成分布地圖；S4、測試格柵化位置的材料衰減特性，設(shè)計(jì)濾片分布地圖。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了X射線源輻射劑量分布測定，并使之與X射線源分布的均勻性矯正方案聯(lián)系起來，簡化了X射線源分布的均勻性矯正過程，且不需要再依賴外部力量進(jìn)行均勻性的調(diào)整，如X射線源的出光量發(fā)生衰減和變化，僅需重新測定劑量分布，設(shè)計(jì)制備新的濾片，通過配套裝夾裝置進(jìn)行更換即可。極大地提升了輻照儀生產(chǎn)制備過程中的工藝流程的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：金慧君,倪龍海,謝舒平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：平生醫(yī)療科技（昆山）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8