[发明专利]放射线照射系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种放射线照射系统及其控制方法，放射线照射系统包括射束照射装置、治疗计划模块、控制模块、准备室和照射室，准备室和照射室内分别设置第一、第二立体视觉装置，被照射体在准备室内根据治疗计划确定的被照射部位的位置进行模拟定位并通过第一立体视觉装置采集的被照射部位的第一图像与治疗计划进行比较以确定模拟定位位姿，被照射体在照射室内根据确定的模拟定位位姿进行照射定位并通过第二立体视觉装置采集的被照射部位的第二图像与治疗计划进行比较以控制射束照射装置对被照射体开始进行照射治疗。通过设置立体视觉装置，确保被照射体按照治疗计划进行照射治疗，达到预期治疗效果，同时降低对正常组织的辐射损伤。

技术领域

本发明一方面涉及一种放射线照射系统；本发明另一方面涉及一种放射线照射系统的控制方法。

背景技术

随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。

为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中，中子捕获治疗便是结合上述两种概念，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。

在放射线治疗中通过使射束对准治疗台上的被照射体体内的肿瘤细胞，以实施精准治疗，同时最大程度地降低对被照射体肿瘤细胞周围正常组织的辐射损伤。在临床治疗过程中，需要严格按照治疗计划确定的治疗方案对被照射体患者进行准确摆位，如果摆位误差过大，病灶靶区中心位置会发生变化，从而无法达到期望的治疗效果。同时，如硼中子捕获治疗，一次照射大概需要半小时时间，在这个过程中被照射体患者身体无意识的运动同样可能导致病灶靶区中心位置发生变化。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种放射线照射系统，包括射束照射装置，所述射束照射装置用于产生治疗用射束并将所述治疗用射束照射到被照射体形成被照射部位；治疗计划模块，所述治疗计划模块用于根据所述治疗用射束的参数和所述被照射部位的医学影像数据进行剂量模拟计算并生成治疗计划，所述治疗计划确定所述被照射部位在照射治疗时相对于所述射束照射装置的位置；控制模块，所述控制模块用于根据所述治疗计划控制所述射束照射装置的照射；准备室，所述被照射体在所述准备室内根据所述治疗计划确定的所述被照射部位的位置进行模拟定位，所述准备室内设置第一立体视觉装置，所述第一立体视觉装置用于采集所述被照射部位的第一图像，所述控制模块将所述第一图像与所述治疗计划确定的所述被照射部位的位置进行比较以确保在允许的差别范围内并确定所述被照射体的模拟定位位姿；照射室，所述被照射体在所述照射室内根据确定的所述模拟定位位姿进行照射定位，所述照射室内设置第二立体视觉装置，所述第二立体视觉装置用于采集所述被照射部位的第二图像，所述控制模块将所述第二图像与确定的所述模拟定位位姿相应的所述被照射部位的第一图像或所述治疗计划确定的所述被照射部位的位置进行比较以确保在允许的差别范围内，并控制所述射束照射装置对所述被照射体开始进行照射治疗。准备室内的模拟定位节约了在照射室内进行照射治疗前对被照射体定位的工作时间，在进行准备工作的同时可以对另一被照射体进行照射治疗，增加了设备的利用率；通过设置立体视觉装置在模拟定位和照射治疗前采集被照射体的图像并与治疗计划进行比较，确保被照射体按照治疗计划进行照射治疗，达到预期治疗效果，同时降低对正常组织的辐射损伤。