[实用新型]肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及医疗设备领域，具体是一种肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置。

背景技术：

放射治疗是进行肿瘤治疗的重要手段之一。肿瘤放射治疗的目的是给肿瘤靶区最大的治疗剂量，而使肿瘤周围的正常组织和器官吸收的照射剂量最小，从而提高肿瘤的局部控制率，减少正常组织的并发症。因此，放射治疗必须做到“精确诊断、精确设计、精确定位、精确治疗”。 现有技术对靶器官的定位，大多都是通过在该器官组织上植入金标，用对金标的定位方法来完成对靶器官组织的定位。美国Accuray公司的CyberKnife系统和德国BraiLab公司的Novalis系统中，对靶器官组织定位是将两个X射线源固定于治疗室的天花板上，两个X射线接收器放置于地上的某个位置，Ｘ射线源和接收器的位置必须保证两束Ｘ射线在靶器官目标组织处正交。定位过程是通过将患者初始定位CT重建的数字影像DDR与两个射线方向的图像进行融合，从而得到靶器官金标的位置信息。对金标的植入有严格的要求，才能得到合格的X射线图像。该方法X射线源和X射线接收器固定，两个X射线的投影方向固定，不利于更好的反映患者体内金标的三维位置信息。

对于受呼吸动作影响较大的器官，如肺、肝、胰等，其形状、体积和位置都有一定的变化，在定位的时候就必须考虑呼吸运动对靶器官位置的影响。

发明内容：

本实用新型的目的是为了克服现有技术X射线源和X射线接收器固定，不能对靶器官的运动进行定位跟踪的缺陷，提供一种操作方便，能够更好的反映患者体内靶器官的三维位置信息，并可以对靶器官的运动进行定位跟踪的肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置由六维自由度机器人（2）、Ｃ形臂（1）、数控治疗床（7）组成，其特征在于：Ｃ形臂（1）置于六自由度的机器人手臂（3）上，Ｘ射线源（4）与Ｘ射线接收器（5）分别固定于Ｃ形臂（1）的两端，用于产生靶器官的Ｘ射线图像；应变片放置在患者（6）体表上，应变片随患者（6）的呼吸动作发生相应的形变，产生相应的电信号，处理后获得患者（6）的呼吸运动随时间变化的幅度图。     

本实用新型的肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置可用在各种高低能同位素放射源和X射线源的放射治疗系统中，特别是用于机器人放射治疗系统。其优点在于本实用新型采用六维自由度机器人手臂和C形臂来改变X射线的投射方向，C形臂能够分别围绕待测目标体的轴线方向旋转和移动，使其能够灵活的选择最佳的X射线的投射方向，为得到更准确的靶器官位置信息提供基础。克服了现有的靶器官定位方法中X射线方向相对固定、对金标的植入有严格要求的缺陷，更好的反应了患者体内靶器官的准确位置信息。

根据本实用新型的结构和组成特点，设计人设计出了配准靶器官金标定位的算法，能够迅速计算出金标的空间位置。

由于肺、肝、胰、肾等器官受呼吸作用其位置会发生明显的变化，因此不同个体患者的呼吸运动必须个体化加以检测，才能实现不同患者靶器官的运动定位。本实用新型采用应变片的方法来跟踪患者的呼吸运动，解决了受呼吸运动影响较大的器官的靶器官金标定位的问题，即在患者体表放置一定数量的应变片，当呼吸运动时，应变片发生相应的形变，产生相应的电信号，处理这些信号后获得呼吸相位幅度，实现对患者呼吸运动引起的靶器官运动进行跟踪。

本实用新型还为整个放射治疗系统中呼吸追踪系统提供了保证，为后续治疗过程中实时追踪打下了基础。

因此，本实用新型克服了现有技术X射线源和X射线接收器固定，不能对靶器官的运动进行定位跟踪的缺陷，提供的肿瘤放射治疗中靶器官的定位装置，操作方便，能够更好的反映患者体内靶器官的三维位置信息，并可以对靶器官的运动进行定位跟踪。

附图说明：

图1是本实用新型的装置示意图。

图2是本实用新型A，B两个成像位置点的数学模型示意图。

图3是本实用新型的金标投影在X射线图像中的坐标图。

图4是本实用新型的呼吸运动随时间变化的示意图。

图5是本发明的C形臂第一个投影时的运动情况示意图。

图6是本发明的C形臂第二个投影时的运动情况示意图。