[发明专利]用于术中放疗系统的表面成像设备和方法

说明书

本发明提供了一种用于术中放疗系统的表面成像设备和方法。该设备包括摄像装置和参数生成装置。摄像装置包括摄像头和用于固定摄像头的摄像头适配器，并且被配置为采集治疗区的表面图像。参数生成装置耦接到摄像头并且包括处理器，处理器被配置为基于所采集的表面图像来生成用于控制术中放疗设备的参数。该设备和方法将治疗区的表面图像用于放疗，通过在表面图像或融合图像上精确地勾画靶区和危及器官来生成放疗参数，从而能够在有效地保护危及器官的前提下给予靶区足够的照射靶区剂量。

技术领域

本公开涉及放射治疗领域，更具体地涉及用于术中放疗系统的表面成像设备和方法。

背景技术

术中放疗(Intra-Operative Radiation Therapy，IORT)是在手术的过程中使用术中放疗设备对可见肿瘤、瘤床区或易复发转移部位所在的治疗区进行一次性的大剂量放射治疗。

上个世纪九十年代后期，意大利Hitesys S.P.A.公司、美国Intraop MedicalInc.公司和德国Carl Zeiss AG公司，先后推出名为NOVAC7的移动式术中电子直线加速器(美国专利No.5,635,721)、名为MOBETRON的移动式术中电子直线加速器(美国专利No.5,321,271)和名为IntraBeam的移动式术中低能X线机(美国专利No.6,452,177)，这些设备作为常规的术中放疗设备，已经被广泛地投入临床使用。

然而，在使用这些术中放疗设备时，放射治疗科的医生需要在上手术台之后的短时间内根据经验来决定并设置用于控制术中放疗设备的放疗参数。由于缺少术中表面图像，在设置参数时无法定义靶区轮廓范围和照射范围，并造成剂量分布无法和靶区适形。另外，由于缺少术中表面图像，所设置的放疗参数是否正确或适当在很大程度上取决于医生的经验水平，因此无法始终保证放疗的质量，例如，可能导致靶区的剂量不足或者针对重要器官的剂量超标。

发明内容

一方面，提供了一种用于术中放疗系统的表面成像设备。该设备可以包括摄像装置和参数生成装置。摄像装置可以包括摄像头和用于固定摄像头的摄像头适配器，并且可以被配置为采集治疗区的表面图像。参数生成装置可以耦接到摄像头并且可以包括处理器，并且处理器可以被配置为基于摄像装置采集到的表面图像来生成用于控制术中放疗设备的参数。

在一个实施例中，摄像头适配器可以包括穿通孔，该穿通孔的大小和形状与摄像头的透镜侧的大小和形状相匹配。

在一个实施例中，摄像头可以包括一个或多个突出部。一个或多个突出部位于摄像头的外壳的侧面，并且摄像头适配器的上表面包括一个或多个固定槽，每个固定槽与一个突出部相对应，并且每个固定槽的形状和大小分别与对应的突出部的形状和大小相对应。在一个实施例中，每个突出部可以包括一个穿通孔，并且摄像头适配器上的每个对应的固定槽具有一个凹槽，每个突出部上的穿通孔和对应的固定槽中的凹槽的大小与对应的紧固螺丝的大小相对应。

在一个实施例中，摄像头适配器可以包括弹簧定位销，弹簧定位销位于所述摄像头适配器下侧边缘处。另外，摄像头适配器可以包括与要固定到的目标位置处的卡槽相对应的卡扣。摄像头适配器可以通过弹簧定位销和卡扣装置与限光筒连接并固定在限光筒上。在一个实施例中，可以在限光筒中设置光学标记，以便在表面图像中生成治疗区的坐标信息。

在一个实施例中，摄像头可以具备二维或三维、彩色或灰度的摄像功能。相应地，表面图像可以是二维彩色图像、二维灰度图像、三维彩色图像和三维灰度图像中的一个或多个。

在一个实施例中，摄像头可以通过有线或无线的方式将所采集到的表面图像传送给参数生成装置。

在一个实施例中，摄像装置还可以包括摄像头控制器。摄像头控制器可以通过有线或无线的方式耦接到摄像头，并且可以向摄像头发出指令以控制摄像头的操作。