[发明专利]一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统

权利要求书

1.一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统，其特征在于，包括三个固定机架、两个治疗头、图像引导子系统、患者支撑子系统、呼吸运动管理子系统和患者转运装置；两个治疗头分别为扫描束和散射束；

其中，固定机架用于分别固定水平和垂直治疗头以及限束装置；两个治疗头分别为水平和垂直设置，用于根据不同患者需要分别提供各个能量点或者均匀扫描的束流进行治疗；

其中，图像引导子系统主要引导建立患者坐标系、束流坐标系、DR坐标系及MLC/补偿器坐标系，以便进行精准定位；

图像引导子系统引导建立患者坐标系、束流坐标系、DR坐标系及MLC/补偿器坐标系的具体建立方法为：

步骤一：建立患者坐标系；患者坐标系为主要坐标，要求通过等中心旋转后能与束流出口位置坐标完全重合，其重合误差小于1度；再经由DR坐标进一步调整肿瘤正对位置，最后由MLC进行补偿；使其误差控制于0.1度以内；患者坐标系不依赖于患者的体位变化而变化；具体参数保持为：

S1：患者坐标系以断层图像左上角为x，y坐标的原点，右为+x方向，下为+y方向，+z指向图像序号增加的方向，即CT床的脚方向；

S2：患者坐标系为右手系，从治疗床脚的方向看：+x_p指向右，+y_p指向上，+z_p指向治疗床脚；原点位置任意取；

步骤二：建立束流坐标系；束流坐标系为左手系，BEV方向看：

针对水平束终端即0度终端：x_b与地面平行，正方向指向右；y_b与地面垂直，正方向指向上；+z_b指向束流前进的方向；束流坐标系独立于机架的旋转角度，因此等中心在束流坐标系中具有唯一的坐标值；

步骤三：建立DR坐标系；

S10：DR坐标系采用束流坐标系，即X射线管位置在(0,0,z₁)，探测平面的位置在(0,0,z₁)，z₁和z₂的具体值根据DR设备的安装方式由用户预设；

S20：对水平束终端，产生正交DRR图像采用θ_g＝0°和θ_g＝90°的设置；对45度倾斜束终端，产生正交DRR图像采用θ_g＝45°和θ_g＝135°的设置；对垂直束终端，产生正交DRR图像采用θ_g＝90°和θ_g＝180°的设置；

步骤四，建立MLC/补偿器坐标系，MLC/补偿器坐标系为独立于束流坐标系的二维坐标系，坐标原点定义在束流中心处；当MLC/补偿器逆时针旋转为正方向旋转，θ_c＝0°时，+x_c轴与+x_b轴重合。

2.根据权利要求1所述的一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统，其特征在于，图像引导子系统包括高压发生器VZW2556RB2-N4、X射线管组件E7252X、限束器M-38、管组件支架MFDR-C50-1、数字图像探测器AeroDR P-12、液晶显示器、防散射滤线栅GRID-1000；

图像引导子系统用于将加速到70兆电子伏的质子束首先经监测器记录其能量、发散度和相位的具体物理参数；再经由准直仪将其改变为平行质子束后照射在肿瘤部位，再由两块45度平面镜反射后成像于矩阵相机底片；通过对比每一个质子的精准坐标来具体确定肿瘤轮廓及影像。

3.根据权利要求1所述的一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统，其特征在于，患者支撑子系统即为治疗床和其对应的控制组件。

4.根据权利要求1所述的一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统，其特征在于，呼吸运动管理子系统用于实现治疗室与外界通讯，在需要时，患者可按下紧急呼叫按钮。

5.根据权利要求1所述的一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统，其特征在于，患者转运装置主要用于帮助自行移动受阻的患者上治疗台。