Данная работа посвящена внедрению метода контроля совмещения рентгеновского изоцентра kV системы визуализации и изоцентра облучения системы активного сканирования протонным пучком. Целью проведенного исследования является выполнение всесторонней оценки точности совпадения центральных осей источников излучения и локализация изоцентра системы протонной терапии Varian ProBeam. Для измерения изоцентра протонного излучения использовался конусообразный сцинтилляционный детектор XRV-124. Чтобы проверить влияние угла гентри на совпадение лучей, в исследовании были выполнены измерения под 8 различными углами гентри с шагом 45˚, кроме того, было использовано 3 различных значения энергии для определения закономерности её влияния на совпадение лучей. Совпадения пучков по осям X, Y и Z были в пределах ± 1,5 мм для 3-х различных энергий при 8 углах гентри. Результаты совпадения пучков варьировались от 0 до 1,52 мм в поперечном направлении (X), от -1,23 до 0,40 мм в вертикальном (Y) и от -1,15 до 1,14 мм в продольном (Z), а размер изоцентра составил 0,5 мм. Описанный метод позволяет добиться субмиллиметровой точности в определении совпадения рентгеновского и радиационного изоцентров и пригоден для проведения ежедневного контроля качества установки клинической протонной лучевой терапии.

This work is devoted to the implementation of a method for controlling the combination of the X-ray radiation isocenter of the kV imaging system and the radiation isocenter of the active proton beam scanning system. The aim of the study is to conduct a comprehensive assessment of the accuracy of the coincidence of the central axes of radiation sources and the localization of the isocenter of the Varian ProBeam proton therapy system. A cone-shaped XRV-124 scintillation detector was used to measure the proton radiation isocenter. To check the effect of the Gentry angle on the coincidence of rays, measurements were carried out in the study at 8 different Gentry angles with a step of 45, in addition, 3 different energy values were used to determine the regularity of its influence on the coincidence of rays. The coincidences of the rays along the X, Y and Z axes were within ± 1.5 mm for 3 different energies at 8 Gentry angles. The results of the combination of rays ranged from 0 to 1.52 mm in the transverse direction (X), from -1.23 to 0.40 mm in the vertical (Y) and from -1.15 to 1.14 mm in the longitudinal (Z), and the size of the isocenter was 0.5 mm. The described method makes it possible to achieve submillimeter accuracy in determining the coincidence of X-ray and radiation isocenters and is suitable for daily quality control of the clinical department of proton radiation therapy.

• Введение
• Глава 1. Обзор литературы
• 1.1. Понятие изоцентра
• 1.2. Зависимость формы и положения механического изоцентра от конструкции гентри.
• 1.3 Методы и приборы для контроля положения изоцентра
  • 1.3.1. Тест Winston-Lutz
  • 1.3.2. Метод WL c цифровым устройством формирования изображения
  • 1.3.3. Лазерный метод локализация механического изоцентра
  • 1.3.4. Оптический метод локализации механического изоцентра
• 1.4. Цель и задачи
• Глава 2. Методы и материалы
• 2.1. Logos XRV – 124
  • 2.1.1. Описание детектора XRV – 124
  • 2.1.2. Система координат XRV-124
  • 2.1.3. Преобразование изображения пучка, снятого на ПЗС-камеру в изображение BEV.
• 2.2. Пользовательская программа BeamWorks
  • 2.2.1. WinLVS
  • 2.2.2. Программная среда BeamWorks
  • 2.2.3. BeamViewer
  • 2.2.4. VectorViewer
• 2.2. Система визуализации стереотаксической системы Varian ProBeam
• 2.3 Система по формированию протонного пучка Varian ProBeam
• Глава 3. Эксперимент
• 3.1. Формирование трехмерного изображения детектора XRV-124
• 3.2 Планирования QA - теста
• 3.3. Позиционирование фантома
• 3.4 Проведение стереотаксического облучения
• 3.5. Результаты
• Заключение
• Литература
• Приложение А
• Приложение Б