[发明专利]一种四维单源γ刀焦点跟踪定位系统

说明书

一种四维单源γ刀焦点跟踪定位系统，包括坐标系统、三维双数字X射线透视系统、位置跟踪系统和数据计算中心，坐标系统、三维双数字X射线透视系统分别与数据计算中心相连，坐标系统、三维双数字X射线透视系统、数据计算中心均与位置跟踪系统连接，位置跟踪系统包括位置传感器、位移焦点跟踪数学模型系统、传感器位移数据采集分析系统、中央控制器和放射治疗计划系统；本发明的定位方法，先建立位移焦点跟踪数学模型，利用位置传感器关联数据智能跟踪焦点，无延时误差，跟踪更精准、微米级，放射治疗过程中不使用跟踪X射线，避免了辐射危害和干扰激光定位，实用性、适用性、高效性和安全性更强，适用于其他的立体定向放射治疗系统。

技术领域

本发明属于放射治疗技术领域，更具体地说，涉及一种四维单源γ刀焦点跟踪定位系统。

背景技术

众所周知，四维单源γ刀是一种基于智能三维五轴机器人臂激光定位非等中心适形调强跟踪聚焦照射单个γ源放射外科治疗系统。四维单源γ刀的位移焦点跟踪采用的是三维双数字X射线影像、体表位置传感器、位移焦点跟踪数学模型系统等组成的。位移焦点跟踪数学模型系统是一种全新的激光定位非等中心适形调强跟踪聚焦照射放射外科治疗系统的焦点跟踪系统，具有连续即时修正入射束方位精准对焦的反应能力。通过跟踪数学模型、位置传感器的数据、静态放射治疗计划，数据运算中心和中央控制系统自动纠正焦点位置和入射束方位的偏差，确保聚焦的微米级精度。

位移焦点跟踪数学模型包括但不限于坐标系统，三维双数字X射线影像系统，数字组合式MEMS位置传感器，坐标自动融合软件系统，影像数据处理软件系统，建立位移焦点跟踪数学模型软件系统，数据中心和计算中心，影像工作站，放疗技师操控台，协同治疗床，患者固定绑缚系统等。

现有γ刀焦点追踪采用X射线影像下植入金标追踪。用于追踪的X射线影像或连续透视照射、或连续脉冲点片，在长时间的放射治疗过程中患者又受到了大剂量追踪X射线的辐射危害。位移焦点跟踪数学模型系统只在建立数学模型时使用三维双数字X射线影像系统对患者点片2次，透视3个平静呼吸、3个深呼吸、3次咳嗽的时间，不足1分钟，完全避免了利用X射线影像追踪所致辐射危害，而且避免了追踪X射线对焦点跟踪的严重干扰。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能的、数字化的、精准的、无害无痛的四维单源γ刀焦点跟踪定位系统，先建立位移焦点跟踪数学模型，利用位置传感器关联数据智能跟踪焦点，无延时误差，跟踪更精准、微米级，放射中不使用跟踪X射线，避免了辐射危害和干扰激光定位，实用性、适用性、高效性和安全性更强，适用于其他的立体定向放射治疗系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种四维单源γ刀焦点跟踪定位系统，包括坐标系统、三维双数字X射线透视系统、位置跟踪系统和数据计算中心，所述坐标系统、三维双数字X射线透视系统分别与数据计算中心相连，所述坐标系统、三维双数字X射线透视系统、数据计算中心均与位置跟踪系统连接，所述位置跟踪系统包括位置传感器、位移焦点跟踪数学模型系统、传感器位移数据采集分析系统、中央控制器和放射治疗计划系统，所述位置传感器、位移焦点跟踪数学模型系统、传感器位移数据采集分析系统、放射治疗计划系统均与中央控制器连接，位置传感器、位移焦点跟踪数学模型系统、传感器位移数据采集分析系统均与放射治疗计划系统连接；所述位置传感器为固定于胸部或腹部前正中线的体表高性能组合式MEMS位置传感器，位置传感器包括陀螺仪、惯性传感器、速度传感器、角速度传感器、角度传感器、距离传感器和力觉传感器，位置传感器分别与坐标系统的原子钟同步授时系统、三维激光定位坐标系统、位移焦点跟踪三维数字坐标系统连接；