[发明专利]一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法

权利要求书

1.本发明公开一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于：所述方法包括体表扫描模块、体位固定装置配准模块和监控显示模块；

所述体表扫描模块包括高精度红外监控设备和体表扫描辅助设备；

所述体位固定装置配准模块包括体位固定装置及固定于其上的定位标识工具；

所述监控显示模块包括计算机软件，计算机软件可进行插值、匹配、计算、显示操作。

2.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，所述体表扫描模块中的体表扫描辅助设备是由多个定位标识工具串联制成的。

3.如权利要求2所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，所述定位标识工具是可被所述高精度红外监控设备识别的定位小球，个数优选为7个。

4.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，所述体位固定装置配准模块中的固定于体位固定装置上的定位标识工具是可被所述高精度红外监控设备识别的定位小球。

5.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用体位固定装置固定患者体位，并在体位固定装置上固定多个定位标识工具；(2)通过计算机断层图像扫描工具，扫描得到患者带体位固定装置及固定于其上的定位标识工具的计算机断层图像，并传输给计算机；(3)在计算机上勾画出定位标识工具的轮廓，计算并记录其在计算机断层图像坐标系下的坐标集合X和患者体表数据f′。

6.如权利要求5所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，所述固定于体位固定装置上的定位标识工具数量优选为3个。

7.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)让患者分别保持呼气至最大状态和吸气至最大状态，开启高精度红外监控设备，应用体表扫描辅助设备扫描并记录这两个状态时的体表；(2)计算机根据获得的两个状态下的体表，线性插值得到多个不同呼吸时相下的体表，该多个时相下的体表集合记为F，F中包含的N组体表，分别记为f₁，f₂，……，f_N。

8.如权利要求7所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，所述线性插值得到多个不同呼吸时相下的体表个数优选为10个。

9.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)高精度红外监控设备测量得到固定于体位固定装置上的定位标识工具的坐标集合Y，并传输给计算机；(2)计算机接收坐标集合Y，结合计算机断层图像坐标系下的固定于体位固定装置上的定位标识工具的三维位置坐标集合X，配准、计算得到高精度红外坐标系到计算机断层扫描图像坐标系的转换矩阵T_Y-X。

10.如权利要求1所述的一种基于红外引导下的放射治疗摆位中测量人与体位固定装置偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用高精度红外坐标系到计算机断层扫描图像坐标系的转换矩阵T_Y-X将高精度红外坐标系下多个不同时相的体表集合F转换到计算机断层图像坐标系下，获得对应的体表集合记为C，C中包含的N组体表分别记为C₁，C₂……C_N；(2)优化查找使得体表C₁，C₂，……，C_N分别与计算机断层图像记录的人体体表f’最匹配的转换矩阵P₁，P₂，……，P_N，该转换矩阵集合记为P，及这些转换矩阵分别作用于对应体表后所得到的变换后的体表C₁′，C₂′，……，C_N′，该体表集合记为C′；(3)优化查找变换后的体表C₁′，C₂′，……，C_N′中与计算机断层图像记录的人体体表f′最相似的体表形状C_i′，该C_i′所对应的转换矩阵P_i(P_i∈P)即为所求偏差矩阵。