[发明专利]一种放疗手术中通过人体投影校准摆位的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种放疗手术中通过人体投影校准摆位的方法。

背景技术

放疗摆位就是物理师和操作人员通过移动治疗床和人体，将病人的肿瘤中心摆放到加速器等中心的过程。肿瘤中心是医生通过CT等医学影像确定的，治疗计划中的剂量计算、照射野设置都是以这个肿瘤中心为基准。加速器等中心是指加速器治疗中心，一台加速器安装好之后，它的等中心就是空间中确定的、唯一的点。放疗时，肿瘤中心如果与加速器等中心重合，病人就能得到最好的治疗效果。但是如果摆位不精确，肿瘤中心与加速器等中心之间就会存在偏差，放疗的时候正常的组织将会受到额外的照射，病变组织接受不到足够剂量的照射，导致肿瘤复发的概率大大增大。

国内放疗摆位方案仍然以常规的X光和CT模拟定位为主。首先在定位室中，医生使用模拟定位机对病人体内肿瘤进行定位，具体过程如下：让病人躺在加速器床板上，用放疗定位膜将病人固定在床板上，然后扫描确定肿瘤中心，根据加速器机房的激光指示灯在放疗定位膜上做十字线标记。接着病人去治疗室接受放射治疗，定位室模拟机的机械参数、几何参数与治疗室的一样，所以如果病人躺在治疗室床板上的位置与在定位室里躺的位置一致，病人的肿瘤中心就能与加速器等中心重合。为了让病人躺的位置一致，医生会用放疗定位膜上的十字线对准机房的激光指示灯来进行摆位。

实际上，在治疗室内病人躺的位置并不会那么准确，总会或多或少有偏差，这时使用放疗定位膜就会让膜变形，从而大大降低治疗效果。但是如果在使用放疗定位膜前先确认病人躺的位置合适，那么膜的变形就会在可以接受的范围内了。

鉴于上述问题，有必要找到一种使用放疗定位膜前校准人体在床板上位置方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是校准人体在加速器床板上的位置，减小放疗定位膜的变形，提高放疗的质量。采用的方法是在治疗时使用放疗定位膜前，首先校准人体在床板上的位置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明揭示了一种放疗手术中通过人体投影校准摆位的方法，包括以下步骤：

B1：得到医学图像坐标系中人体体侧轮廓投影以及红外监控设备坐标系到医学图像坐标系的转换矩阵的步骤；

B2：得到红外监控设备坐标系中人体体侧轮廓的步骤；

B3：计算两坐标系下人体体侧轮廓投影的偏差以调整病人位置的步骤。

所述步骤B1包括以下步骤：S1：在定位室加速器床板上贴多个定位装置，对病人进行医学成像；S2：打开自主开发软件，导入病人的医学图像，对图像中的人体沿着垂直冠状面的方向做投影，投影记为A；S3：在软件中的图像中勾勒出定位装置，得到所有定位装置之间的相对位置关系；S4：在治疗室床板的同样位置固定与S1中同样数目的定位装置，打开红外监控设备；S5：红外监控设备追踪固定于床板上的定位装置的坐标并传输给计算机，计算机结合步骤S3中得到的定位装置间的位置关系，配准、计算得到红外监控设备坐标系与医学图像坐标系之间的转换矩阵。

在本发明的至少一个实施例中，固定在定位室和治疗室床板上的定位装置的数量优选是三个以上，以保证检测到的定位装置的运动能够充分表现出三维空间中六个自由度(三维坐标系中三个方向上的平移和旋转)的变化。如果采用不足三个定位装置，会影响定位精度，甚至定位错误。一般会选择三个以上的定位装置，以免出现因为遮挡导致的定位失误。

在本发明的至少一个实施例中，所述定位装置是可被红外监控设备识别的红外定位小球，但是所述领域的技术人员无需创造性劳动，就应该想到采用其他具有明显红外特征的材质制成的其他形状标记物体代替所述的定位小球。因此类似的技术方案也没有超过本发明所公开并要求保护的范围。

在本发明的至少一个实施例中，对图像中的人体沿着垂直冠状面的方向做投影是指将病人的体侧轮廓投影到床板上。

在本发明的至少一个实施例中，所述红外监控设备能够识别所述定位装置并返回定位装置的实时坐标。红外监控设备是可以得到定位装置三维坐标的设备，但是所述领域的技术人员无需创造性劳动，就应该想到通过其他原理与途径得到定位装置坐标的设备。因此类似的技术方案也没有超过本发明所公开并要求保护的范围。

所述步骤B2包括以下步骤：S6：让病人躺在治疗室床板上并根据体表十字线标记摆位；S7：用轮廓刷沿着人体的侧面竖直刷过，红外监控设备实时传送轮廓刷上定位装置的坐标给软件；S8：软件沿着垂直床板的方向对轮廓刷上定位装置的运动轨迹做投影，投影记为B；