[发明专利]用于分析放射治疗设备几何的系统、软件和相关方法

权利要求书

1. 一种系统(30)，用于分析放射治疗设备(31)的几何以确定用于为放射束和患者定位提供参考的坐标系的原点位置和取向，使得治疗计划可以更精确地应用到患者，所述系统(30)包括放射治疗设备(31)，所述放射治疗设备包括多个旋转组件(51)，(53)，(55)，每个所述旋转组件将放射束引导穿过患者的目标(T)且分别具有位于特有平面内的旋转路径(RP)和旋转轴(G)，(C)，(TT)，每个旋转组件(51)，(53)，(55)的旋转轴(G)，(C)，(TT)与所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)的每个其他旋转组件(51)，(53)，(55)的旋转轴(G)，(C)，(TT)相交于基本上相同的三维坐标，该三维坐标定义所述治疗设备(31)的等中心坐标系的等中心(43)，所述系统(30)进一步特征在于：

多个光学可跟踪体(63)，每一个连接到所述治疗设备(31)的所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)中相应一个的预选定部分，且每一个安装有多个光学向后反射球(34)；

光学探测器(37)，具有在选定三维光学探测器参照位置(O)定位成与所述多个光学可跟踪体(33)分隔开的光学探测器体(61)以及连接到所述光学探测器体(61)的至少一对分离且分隔开的光学接收器(63)，所述至少一对光学接收器(63)中每个置成接收由所述光学可跟踪体(33)的所述多个光学向后反射球(34)的子集所反射的光学能量，以检测所述多个向后反射球(34)的三维球位置，使得在所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)旋转期间，所述光学探测器(37)产生多个位置信号，所述多个位置信号指示所述多个光学向后反射球(34)的三维坐标位置；以及

确定器(39)，与所述光学探测器(37)通信以确定所述放射治疗设备(31)的等中心(43)，所述确定器(39)具有与其相关联的存储器(69)以及存储于所述存储器(69)内用于分析放射治疗设备几何的几何分析软件(71)，所述几何分析软件(71)包括：

位置确定器(73)，响应于来自所述光学探测器(73)的所述多个位置信息来确定所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)每个的相应三维坐标位置集合，每个三维坐标位置集合基本上沿所述旋转组件(51)，(53)，(55)的每相应的一个的预选定部分的旋转路径(RP)定位；

弧确定器(75)，响应于所述位置确定器(73)来确定所述旋转组件(51)，(53)，(55)的每相应一个的每个三维坐标位置集合的单独的弧(A₁)，(A₂)，(A₃)的拟合，每个拟合弧(A₁)，(A₂)，(A₃)指示所述旋转组件(51)，(53)，(55)中相应一个的预选定部分的旋转路径(RP)，且置于与每个其他拟合弧(A₁)，(A₂)，(A₃)的平面基本上正交的平面内；

轴确定器(77)，响应于所述弧确定器(75)来确定每个拟合弧(A₁)，(A₂)，(A₃)的旋转中心和法线，其指示所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)的每相应一个的旋转轴(G)，(C)，(TT)；以及交点确定器(79)，响应于所述轴确定器(77)来确定所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)每个的旋转轴(G)，(C)，(TT)的交点，所述交点基本上指示所述等中心(43)的三维坐标位置。

2. 如权利要求1所定义的系统(30)，还包括光学可跟踪固定物(35)，其在相对于所述等中心(43)的确定的三维坐标位置的预定偏移位置处固定地连接到所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)之一，且安装有多个光学指示器(34)，所述多个光学指示器(34)每个之间具有独特的段长，使得当所述光学可跟踪固定物(35)由所述光学探测器(37)查看时所述确定器(39)可以识别所述光学可跟踪固定物(35)，且相对于所述光学可跟踪固定物(35)的预选定坐标系原点定位以确定所述光学可跟踪固定物(35)的指定坐标系的每个轴的原点的三维坐标位置和线性方向，所述光学可跟踪固定物(35)的预选定坐标系的每个轴的线性方向限定了在所述多个旋转组件(51)，(53)，(55)之一旋转时变化的光学可跟踪固定物取向。