基于闪烁体3D剂量测量系统中光场重聚焦位置的标定方法
2020-08-03闫学文李德源张小东
应用光学 2020年4期
闫学文,何 良,2,李 华,李德源,张小东
(1. 中国辐射防护研究院 核与辐射前沿技术研究中心,山西 太原 030006;2. 清华大学 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京 100084)
引言
近年来,在放射治疗领域为了精确测量剂量的三维分布,提出了闪烁体光场成像技术[1],其原理是利用高组织等效性的闪烁体材料作为模体的同时还充当剂量计,利用光场相机[2]对射线在闪烁体内沉积能量所产生的闪烁光进行成像,通过光场图像实现闪烁光的三维重建,可给出剂量的三维分布。在基于闪烁体的3D剂量测量系统中,需要对透明闪烁体进行准确的分层成像[3],给出每一个重聚焦层的闪烁光分布才能进行准确的三维剂量重建。由于配合光场相机使用的matlab光场工具包[4-5]仅从图像处理层面给出每一个聚焦层的图像,未能给出应用场景中的实际重聚焦位置。因此,准确地标定闪烁体重聚焦位置对三维剂量测量精度至关重要。
刻度尺标定法[6-7]是常用的光场重聚焦位置标定方法,但由于最小刻度1 mm的限制以及标定过程中清晰度计算时刻度等分间隔大小的选取不同,导致最终的标定结果精度偏低。阶梯尺标定法[8]是后期发展起来的一种光场重聚焦位置标定方法,由于其分度值可以做到0.5 mm,其标定结果比刻度尺标定结果精确度高,但0.5 mm的分度值仍然限制了标定结果的精确度。高精度的闪烁光分布直接影响剂量测量精度,为避免放疗过程中病患机体接受过多的额外辐射,重聚焦位置的精确标定就显得尤为重要。……
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