放療3D劑量驗(yàn)證系統(tǒng)中光場(chǎng)相機(jī)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)獲取

閆學(xué)文，李 華，何 良,2，喬 霈，李德源

（1.中國(guó)輻射防護(hù)研究院 核與輻射前沿技術(shù)研究中心，山西 太原 030006；2.清華大學(xué) 粒子技術(shù)與輻射成像教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084）

引言

放射治療作為癌癥治療最為常用的手段之一[1-3]，正逐漸變得越來(lái)越復(fù)雜。特別是隨著調(diào)強(qiáng)放射治療、弧形調(diào)控放射治療和斷層放療等動(dòng)態(tài)放射治療技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，治療方案的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制也變得尤為復(fù)雜和重要[4-5]。作為質(zhì)量保證和控制的關(guān)鍵部分，治療前的劑量驗(yàn)證工作不僅能夠有效地降低放療過(guò)程中出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，還有助于放療方案的精確有效制定、實(shí)施以及減少放療副作用和降低復(fù)發(fā)率，因此具有重要的意義。

隨著精準(zhǔn)放療[6]的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)劑量驗(yàn)證手段[7-8]在數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取以及精確性方面均出現(xiàn)了嚴(yán)重的不匹配。基于此，提出了基于閃爍體的可用于動(dòng)態(tài)放射治療劑量驗(yàn)證的三維劑量測(cè)量技術(shù)[9]，該技術(shù)利用光場(chǎng)相機(jī)對(duì)受輻照后閃爍體產(chǎn)生的閃爍光進(jìn)行三維成像，再對(duì)光亮度和劑量進(jìn)行標(biāo)定，從而給出三維劑量分布。

由于新型3D劑量驗(yàn)證系統(tǒng)中既充當(dāng)體模又充當(dāng)探測(cè)器的組織等效閃爍體是透明的，因此存在光疊加的效果。通過(guò)光場(chǎng)相機(jī)拍攝獲得的某一個(gè)重聚焦面的亮度，是該焦平面上實(shí)際光與來(lái)自該焦平面前后其余焦平面的其他光的疊加。根據(jù)傅里葉光學(xué)理論，在線性不變光學(xué)成像系統(tǒng)中，像面上光亮度函數(shù)是相應(yīng)物面上的實(shí)際光亮度函數(shù)和成像光學(xué)系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積[10]。……