[发明专利]一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证装置及方法

说明书

本发明涉及放射治疗过程中患者位置验证技术领域，尤其是涉及一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证装置及方法。包括设置在治疗床周围的第一光学摄像机、第二光学摄像机和第三光学摄像机，每台光学摄像机安装在对应的支架上，其中第一光学摄像机设置在正对治疗床的前方，第二光学摄像机和第三光学摄像机分别设置在治疗床的两侧，三台光学摄像机通过视频线连接在视频采集卡上，视频采集卡安装在图形工作站上，视频标定板对应患者的头部、脚部、左侧、右侧设置在治疗床上，视频标定板分别采集标定图像来标定摄像机，图形工作站通过算法和软件控制摄像机来进行患者摆位的实时验证。其能够实现对患者进行精确摆位引导和验证，大大提高了放疗的精度。

技术领域

本发明涉及放射治疗过程中患者位置验证技术领域，尤其是涉及一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证装置及方法。

背景技术

放射治疗(简称放疗)是癌症治疗的三大技术手段之一，精确放疗是放疗领域研究的前沿和热点。患者精确摆位是精确放疗的前提和基础，在执行放疗计划中必须对患者进行准确摆位，才能获得期望的良好治疗效果。在临床治疗中，病灶靶区中心位置会因为对患者摆位的不准确和患者在治疗中的无意识运动产生变化，使射线不能准确地照射在患者的病灶靶区位置上，给治疗带来较大的误差，从而不能彻底治愈患者的疾病，同时也会因为对患者正常组织的过多照射从而引起并发症。因此，如何对患者进行快速精确的摆位验证并实时监测患者在治疗中无意识运动产生的体位偏差是实施精确放疗的关键所在。

现有技术中主流的图像引导放疗患者摆位验证技术主要是使用X射线成像、kV级锥形束CT(CBCT)以及MRI成像技术来对患者进行分次间摆位验证以及摆位误差的修正。其存在的缺点是成像不够清晰，或者会给患者正常组织带来额外的辐射剂量，有引起患者并发症的可能。同事其获得图像后，需要较长的配准融合时间来验证患者的摆位，不能做到实时的摆位验证。

所以，现有技术存在的问题是在成像过程中会使患者受到额外的辐射剂量，增加了患者正常组织患病的风险；同时利用获得的图像进行摆位验证的算法运算步骤比较复杂，很难做到实时的摆位验证，有影响患者治疗疗效的的可能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证装置及方法。从而有效解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所述的一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证装置，其特点是包括设置在治疗室内的治疗床周围的第一光学摄像机、第二光学摄像机和第三光学摄像机，每台光学摄像机安装在对应的支架上，其中第一光学摄像机设置在正对治疗床的前方，第二光学摄像机和第三光学摄像机分别设置在治疗床的两侧，三台光学摄像机通过视频线连接在视频采集卡上，视频采集卡安装在图形工作站上，视频标定板对应患者的头部、脚部、左侧、右侧设置在治疗床上，视频标定板分别采集标定图像来标定摄像机，图形工作站通过算法和软件控制摄像机来进行患者摆位的实时验证。

所述的治疗床位旋转式治疗床，所述的第一光学摄像机的支架高度为1.8米-2.0米，第二光学摄像机和第三光学摄像机的支架高度为1.2米-2.0米，三台光学摄像机的支架底座距离治疗床中心的水平距离2.5米-3.0米，第二光学摄像机和第三光学摄像机摆放位置连线垂直于治疗床且经过治疗床中心，摄像机从上向下拍摄治疗床以及固定在其上的患者。

所述的一种用于放射治疗中患者摆位的实时验证方法，其特点是包括如下步骤：

(1)患者首次摆位和标准参考图像的获取：患者首次在治疗室接受治疗时，将三台摄像机按照所述的验证装置设置连接好，打开验证装置图形工作站上的控制软件；按照治疗计划系统输出的患者摆位参数对患者摆位，通过常规的摆位验证方法即通过常规的DR设备采集的图像和治疗计划系统输出的DRR图像配准，来确定患者的正确摆位，使用图像工作站上的算法软件获取每个摄像头的标准参考摆位光学图像，并将该光学图像存储在数据库中；