更新與建立呼吸運(yùn)動(dòng)模型，然后重復(fù)上述進(jìn)行影像引導(dǎo)跟蹤與治療。
[0095]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種放射治療擺位定位裝置，其特征在于:包括雙影像C臂系統(tǒng)和機(jī)器人治療床(7)，所述機(jī)器人治療床(7)設(shè)置于雙影像C臂系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)位置處，所述雙影像C臂系統(tǒng)內(nèi)側(cè)設(shè)置有C臂滑軌激光燈(5-A)，在雙影像C臂系統(tǒng)外部對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有C臂安裝空間左側(cè)激光燈和右側(cè)激光燈，在C臂安裝空間上方安裝有呼吸追蹤器。
2.按照權(quán)利要求1所述的放射治療擺位定位裝置，其特征在于:所述雙影像C臂系統(tǒng)包括C臂滑軌(1)、支撐座(2)和兩組X光影像系統(tǒng)，所述C臂滑軌(I)呈“C”字形形狀，支撐座(2)上具有定位滑槽，C臂滑軌(I)安裝于支撐座(2)的定位滑槽中，可以沿著定位滑槽滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)C臂滑軌(I)繞自身軸線的自轉(zhuǎn)自由度；定位滑槽通過軸承安裝于支撐座(2)上，定位滑槽可相對(duì)支撐座旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)雙影像C臂繞支撐座(2)軸線的擺轉(zhuǎn)自由度；兩組X光影像系統(tǒng)分別位于所述C臂滑軌(I)內(nèi)側(cè)兩端，兩組X光影像系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述C臂滑軌(I)內(nèi)側(cè)中間位置處設(shè)有C臂滑軌激光燈(5-A)。
3.按照權(quán)利要求2所述的放射治療擺位定位裝置，其特征在于:所述X光影像系統(tǒng)包括X光球管(3)和X光數(shù)字探測(cè)板(4)，所述X光球管(3)位于C臂滑軌(I)的端部、X光數(shù)字探測(cè)板(4)位于C臂滑軌(I)上，兩組X光影像系統(tǒng)之間的夾角為45-135°。
4.按照權(quán)利要求1所述的放射治療擺位定位裝置，其特征在于:在雙影像C臂系統(tǒng)外部對(duì)應(yīng)位置處的前后端設(shè)有C臂安裝空間前端激光燈和后端激光燈。
5.一種靜態(tài)靶區(qū)擺位方法，其特征在于:其步驟方法如下: a、激光燈初擺位:雙影像C臂系統(tǒng)處于豎立自轉(zhuǎn)90°或-90°位，開口呈水平狀態(tài)，打開C臂滑軌內(nèi)壁中部安裝的C臂滑軌激光燈，為患者提供身體一側(cè)激光十字線；打開雙影像C臂系統(tǒng)安裝空間的與上一步自轉(zhuǎn)90°或-90°對(duì)應(yīng)的左側(cè)激光燈或右側(cè)激光燈，為患者提供身體另一側(cè)的激光十字線；調(diào)整機(jī)器人治療床，使十字線中心與標(biāo)記點(diǎn)重合，完成初擺位； b、影像引導(dǎo)擺位:可采用三維CBCT影像引導(dǎo)擺位方式或/和二維交叉成像影像引導(dǎo)擺位方式； 三維CBCT影像引導(dǎo)擺位:獲取患者治療前腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的計(jì)劃影像；啟動(dòng)雙影像C臂系統(tǒng)上的X光影像系統(tǒng)，C臂滑軌自轉(zhuǎn)，圍繞患者靜態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)所在部位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行CBCT成像；將CBCT影像與治療前靜態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的計(jì)劃影像配準(zhǔn)，精確計(jì)算出位置偏差；將位置偏差反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)器人治療床移動(dòng)，修正位置偏差; 二維交叉成像引導(dǎo)擺位:啟動(dòng)雙影像C臂系統(tǒng)上兩組交叉X光影像系統(tǒng)，獲得患者靜態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)兩個(gè)不同角度的DR圖像；將上述兩個(gè)DR圖像與計(jì)劃影像生成的DRR圖像配準(zhǔn)，計(jì)算位置偏差；將位置偏差反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制治療床移動(dòng)，修正位置偏差。
6.按照權(quán)利要求5所述的靜態(tài)靶區(qū)擺位方法，其特征在于:在步驟b之后還包括步驟c, C、影像引導(dǎo)定位:在治療過程中，雙影像C臂系統(tǒng)間隔一定時(shí)間啟動(dòng)兩組X光影像系統(tǒng)，在線獲取患者靜態(tài)腫瘤靶區(qū)的兩幅交叉X光影像，并將其與步驟b中的計(jì)劃影像或最新CBCT影像生成的DRR影像進(jìn)行配準(zhǔn)，獲得兩個(gè)2D偏移矩陣，聚合計(jì)算出靜態(tài)腫瘤靶區(qū)的偏移量，即靜態(tài)腫瘤靶區(qū)的位置偏差；若此位置偏差在精確放療設(shè)置的閾值內(nèi)，則治療過程繼續(xù)；若此偏差超出閾值范圍，則同步將偏差反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整治療頭進(jìn)行位置補(bǔ)償，更新和修正照射方向繼續(xù)治療。
7.—種動(dòng)態(tài)靶區(qū)擺位方法，其特征在于:其步驟方法如下: a、激光燈初擺位:雙影像C臂系統(tǒng)處于豎立自轉(zhuǎn)90°或-90°位，開口呈水平狀態(tài)，打開C臂滑軌內(nèi)壁中部安裝的C臂滑軌激光燈，為患者提供身體一側(cè)激光十字線；打開雙影像C臂系統(tǒng)安裝空間的與上一步自轉(zhuǎn)90°或-90°對(duì)應(yīng)的左側(cè)激光燈或右側(cè)激光燈，為患者提供身體另一側(cè)的激光十字線；調(diào)整機(jī)器人治療床，使十字線中心與標(biāo)記點(diǎn)重合，完成初擺位； b、影像引導(dǎo)擺位:可采用三維CBCT影像引導(dǎo)擺位方式或/和二維交叉成像影像引導(dǎo)擺位方式； 三維CBCT影像引導(dǎo)擺位:獲取患者治療前動(dòng)態(tài)靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的計(jì)劃影像；啟動(dòng)雙影像C臂系統(tǒng)上的X光影像系統(tǒng)，C臂滑軌自轉(zhuǎn)，圍繞患者動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)所在部位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行CBCT成像；將CBCT影像與治療前動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的計(jì)劃影像配準(zhǔn)，精確計(jì)算出位置偏差；將位置偏差反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)器人治療床移動(dòng)，修正位置偏差; 二維交叉成像引導(dǎo)擺位:啟動(dòng)雙影像C臂系統(tǒng)上兩組交叉X光影像系統(tǒng)，獲得患者動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)兩個(gè)不同角度的DR圖像；將上述兩個(gè)DR圖像與計(jì)劃影像生成的DRR圖像配準(zhǔn)，計(jì)算位置偏差；將位置偏差反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制治療床移動(dòng)，修正位置偏差。
8.按照權(quán)利要求7所述的動(dòng)態(tài)靶區(qū)擺位方法，其特征在于:在步驟b之后還包括步驟c和步驟d， c、建立呼吸運(yùn)動(dòng)模型:可采用基于X射線呼吸建模方式或采用基于4DCBCT呼吸建模方式； 基于X射線呼吸建模:獲取雙影像C臂對(duì)動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)連續(xù)拍攝的X光片，與呼吸追蹤器采集的呼吸特征關(guān)聯(lián)，建立動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)與呼吸運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性模型； 基于4DCBCT呼吸建模:雙影像C臂進(jìn)行4DCBCT成像，并與計(jì)劃影像配準(zhǔn)，映射計(jì)算出動(dòng)態(tài)腫瘤革E區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)與呼吸運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性模型； d、影像引導(dǎo)追蹤:在治療過程中，雙影像C臂系統(tǒng)間隔一定時(shí)間啟動(dòng)兩組X光影像系統(tǒng)，在線獲取患者動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的兩幅DR影像，計(jì)算出動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)的當(dāng)前位置；將在線獲取的DR影像與運(yùn)動(dòng)相關(guān)性模型中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的計(jì)劃影像生成的DRR影像配準(zhǔn)，得到動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)或標(biāo)志點(diǎn)當(dāng)前位置與根據(jù)運(yùn)動(dòng)相關(guān)性模型預(yù)測(cè)位置的位置偏差；若此位置偏差小于治療初設(shè)的閾值δ，控制系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)整治療頭進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，更新和修正照射方向；若此位置偏差大于初設(shè)閾值I將暫時(shí)中斷治療，重復(fù)步驟山更新與建立呼吸運(yùn)動(dòng)模型，再重復(fù)步驟e進(jìn)行影像引導(dǎo)追蹤，進(jìn)行治療。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種放射治療擺位定位裝置及靜態(tài)、動(dòng)態(tài)靶區(qū)擺位方法，治療機(jī)器人具有操作手臂，緊湊型直線電子加速器安裝于治療機(jī)器人的操作手臂端部，二級(jí)準(zhǔn)直器安裝于緊湊型直線電子加速器的端部；機(jī)器人治療床設(shè)置于雙影像C臂系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)位置處，雙影像C臂系統(tǒng)內(nèi)側(cè)設(shè)置有C臂滑軌激光定位器，在雙影像C臂系統(tǒng)外部對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有C臂安裝空間左側(cè)定位器。本發(fā)明配備兩組X光影像系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)雙目成像；當(dāng)C臂滑軌自轉(zhuǎn)，同時(shí)只啟用一組X光影像系統(tǒng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)CBCT成像；本擺位方法中，對(duì)于靜態(tài)靶區(qū)和動(dòng)態(tài)靶區(qū)采取不同的成像方式，充分揮發(fā)雙目成像快速性、實(shí)時(shí)性和CBCT成像高質(zhì)量、高清晰度，影像配準(zhǔn)便易等特點(diǎn)。
【IPC分類】A61B6-00, A61N5-00, A61B6-03
【公開號(hào)】CN104587609
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510056060
【發(fā)明人】吳大可, 姚進(jìn), 周付根, 張兵, 李超, 廖華宣, 韋祟高
【申請(qǐng)人】瑞地瑪醫(yī)學(xué)科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日