[实用新型]一种立式自适应放疗系统

说明书

本实用新型涉及一种立式自适应放疗系统，包括：模拟定位装置、治疗计划设计装置、立式治疗装置，其中：模拟定位装置包括一种或几种医学影像设备，用于对卧式或其它体位患者采集患者定位图像；治疗计划设计装置包括图像配准模块、图像密度设置模块、感兴趣区定义模块、优化参数设置模块和剂量计算模块；立式治疗装置包括立式摆位模块、立式成像模块和射束治疗模块，用于对站立或坐立姿态的患者进行体位固定、在线图像采集和放射治疗。本实用新型充分考虑了患者在模拟定位时体位和治疗时体位不一致以及分次内和分次间解剖结构的变化而带来的剂量偏差，对提高患者疗效具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及一种立式自适应放疗系统，属于医疗技术领域。

背景技术

对站立、坐立或其他体位姿态的患者进行放疗，如采用中国专利201921379096.1介绍的治疗装置进行放疗，在放疗之前需要模拟定位和设计离线放疗计划，但是在模拟定位的时候，患者体位一般是处于水平姿态，所以其离线放疗计划也是基于患者水平姿态设计的，计划中感兴趣区的剂量分布也是在水平姿态下得到的。当上述患者做放疗时，由于其体位姿态与定位时不一致，姿态变化会导致体内器官(较定位时)发生位置和形态的显著改变，如果不对离线放疗计划进行修正而直接治疗，就有可能造成感兴趣区实际接受的放疗剂量(较离线放疗计划)发生显著变化。此外，在治疗过程中随着时间的流逝，靶区及危及器官的形态和位置也可能会发生变化，如果按照离线放疗计划进行治疗同样会造成剂量变化，上述问题最终都会导致患者疗效受到严重影响。

针对上述问题，尤其是定位和治疗时的体位变换造成的剂量影响，目前国内外均没有解决方案。

中国专利CN 109771850A公开了一种自适应放疗计划修正方法，所述方法包括：获取参考图像、参考勾画、参考放疗计划、目标图像；对目标图像与参考图像进行图像配准，产生三维变形场；根据三维变形场，生成与参考图像覆盖范围相同的融合图像和目标勾画；根据感兴趣区内的三维变形场确定每个射束方向上射线强度的二维变形场；根据二维变形场对相应射束方向上的二维射线强度分布进行变形，产生新的二维射线强度分布；根据新的二维射线强度分布，产生对应的光栅和钨门运动数据。

上述方法假定患者在模拟定位和治疗时均采用相同的卧式体位。当体位不同时，参考图像和目标图像的坐标系不一致，上述方法中的两种图像无法直接融合配准；对于目标图像不是CT图像的，需要对图像密度设置，上述方法没有提及；此外上述方法提到的基于二维变形场的射束优化，这种方法对于靶区变化比较大的患者，剂量分布会比较差，可能无法满足临床要求。所以上述方法仅适用于定位和治疗时同体位、靶区形变程度较小、目标图像是CT的情况，对于体位不同、靶区变形程度较大或目标图像不是CT时，并不适用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种立式自适应放疗系统，通过将模拟定位时患者处于水平姿态的离线图像进行坐标系变换，使得离线图像与在线图像坐标系一致，两套图像经过配准后，根据感兴趣区形状及位置的变化情况，进行在线修正，从而确保靶区及危及器官接受到正确的剂量，提高放疗疗效。

本实用新型的技术方案如下：

一种立式自适应放疗系统，包括：模拟定位装置、治疗计划设计装置、立式治疗装置，其中：

模拟定位装置包括一种或几种医学影像设备，用于对卧式或其它体位患者采集患者定位图像；

治疗计划设计装置包括图像配准模块、图像密度设置模块、感兴趣区定义模块、优化参数设置模块和剂量计算模块，用于设计患者离线放疗计划和在线自适应放疗计划；

立式治疗装置包括立式摆位模块、立式成像模块和射束治疗模块，用于对站立或坐立姿态的患者进行体位固定、在线图像采集和放射治疗。

优选地，所述的图像配准模块支持不同体位、模态的图像进行坐标系转换，可进行刚性或柔性配准，生成变形矩阵。

优选地，所述医学影像设备包括CT、核磁和/或超声。