质子放疗旋转机架等中心点测量方法研究

摘要

等中心点检测是质子放疗旋转机架设计精度检测的关键环节。随着质子放疗技术在癌症治疗中运用，为保证质子放疗辐射深度的精度，对等中心点及其检测技术精度提出更高要求。国外等中心点检测领域和质子治疗技术同时起步，比国内早了近十年。国内引进质子治疗设备较晚，对等中心点及其检测方案的研究较少。然而，等中心点检测技术作为质子放疗技术中的一环，需要进行相应的研究解决问题。 基于“质子放疗旋转机架设计”项目对等中心点检测的测量要求，本文提出一种基于激光器和CCD相机的等中心点检测方案。该方案利用激光具象化等中心点运动轨迹，同时利用CCD相机记录该运动轨迹，并传输至后台运行的检测软件分析计算，得到等中心点误差值，具有精度较好，检测方便的优点。 本文针对等中心点检测方案整体设计，探讨了该检测方案的不同组成部分的技术组成和设计，包括激光器、CCD相机、检测软件和回转平台等。重点分析了回转平台的理论误差引入和设计校核，确保整体设计方案的可靠性。同时研究等中心点检测软件的整体设计和开发，提出了对激光光斑阈值分割、结合重心法求取激光中心，利用散点圆拟合算法的求取等中心点误差的方案设计。 针对上述等中心点测量方案，设计了相应的等中心点误差测量实验，验证了该等中心点测量方案的精度和可行性。

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