[发明专利]一种基于体表光学成像的放疗病人坐标系建立的方法

说明书

本发明公开了一种基于体表光学成像的放疗病人坐标系建立的方法，包括以下步骤：首先对患者进行CT扫描；然后将CT图像导入到放射治疗计划系统软件中，得到患者体表轮廓坐标系，并确定肿瘤中心坐标点；接着将患者放置于治疗床上，使用3D体表光学成像设备拍摄，得到患者3D体表曲面坐标系，以及患者与治疗床之间的相互位置关系；再将患者体表轮廓坐标系与3D体表曲面坐标系进行配准，得到肿瘤中心在3D体表曲面坐标系中的位置；最后移动治疗床将肿瘤中心置于放疗设备照射中心点，完成患者坐标系与放疗设备治疗坐标系的匹配。本发明采用3D体表光学成像设备，无辐射，定位精度高，可达到亚毫米级空间精度，能够实施精确放疗。

技术领域

本发明属于肿瘤放疗技术领域，特别是涉及一种基于体表光学成像的放疗病人坐标系建立的方法。

背景技术

放射治疗（简称放疗）是肿瘤治疗方法中重要的一种，精准放疗是放疗领域的重要发展方向。根据临床需要，在放疗执行过程中必须精确地确定患者的坐标位置，然后在放疗计划系统软件（如monaco软件）中准确设计治疗计划，才能实现准确的治疗，以获得良好的治疗效果。在临床治疗中，会由于患者位置的不准确，使射线不能精确地照射在患者的肿瘤位置上，从而降低治疗的有效性，增加并发症的发生概率。

当前的肿瘤放射治疗临床上通常采用铅点标记方法来建立患者的坐标系。以胸部肿瘤为例，具体做法是：

（1）在患者前部（即胸前）、两侧（即两肋下）分别放置一直径大约2-3mm的小铅点并在体表做标记，一共3个铅点。并利用定位专用激光灯，来确保三个铅点形成的平面与患者头脚方向垂直，

（2）对患者进行CT扫描。扫描后，将患者CT导入到放疗计划系统软件中，找到三个铅点所在的CT断层图，然后在该图层上经过前部（即胸前）的铅点向两侧（即两肋下）铅点形成的线段做垂线。 垂足即为患者治疗坐标系的参考点O（0,0,0）。

（3）在放疗计划系统软件中，基于该患者坐标系进行放射治疗计划的设计，并计算出参考点O（0,0,0）与肿瘤中心位置的偏差，

然后将患者置于放射设备（如医用直线加速器）的治疗床上， 利用定位专用激光灯，根据患者体表的标记，将患者坐标系的参考点O（0,0,0）置于加速器照射中心点。

（4）根据（3）中得到的参考点0（0,0,0）与肿瘤中心位置的偏差，通过移动治疗床将肿瘤中心置于放疗设备（加速器）照射中心点。 至此完成患者坐标与放疗设备（加速器）坐标的匹配，开始实施照射治疗。

这种通过铅点标记来建立患者放疗位置坐标的方法的不足：

（1）铅点的放置、对齐、检测等环节，均为手工操作，误差难以避免。

（2）由于铅点的体积为2-3mm， 通常CT扫描层间距为3-5mm， 所以通过铅点在CT图上的位置来定位，不可避免会带来系统误差

（3）铅点确定的坐标参考点，通常并不是肿瘤的治疗中心点，而是有一些偏离。后期治疗时需要通过治疗床走位来修正，这样会引入额外的误差。

（4）放置完铅点后，需要在患者体表皮肤上用记号笔做标记。由于出汗等原因，体表标记容易模糊，影响患者定位精度

（5）为了保持体表标记的清晰，一般不建议患者在放疗疗程中洗澡，由于一个疗程一般为20-30天，所以该方法给患者带来极大的不便

因此，如何在放疗中如何准确地建立患者的坐标系，准确地获取患者肿瘤中心的坐标位置，成为实施精确放疗的重点研究的方向。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于体表光学成像的放疗病人坐标系建立的方法，能完全解决上述现有技术的不足之处。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：