一种放射治療用ct/mri雙體位融合裝置的製作方法

2023-06-14 13:51:36 1

專利名稱：一种放射治療用ct/mri雙體位融合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，屬於醫療用具技術領域。
背景技術：
CT/MRI定位圖像融合用於放射治療計劃系統可顯著提高腫瘤靶區的識別與勾畫的準確性，但是由於CT/MRI圖像掃描參數不一致，病人體位的重合性難於掌握，掃描獲得的圖像往往很難找到一致體位，這給後續的圖像配準和融合帶來了很大的困難和不確定性。目前基於特徵點的配準研究大多採用近似體位特徵點進行配準，而近似配準的圖像用於融合，其結果在臨床的應用價值將大打折扣。在先前的研究中，幾乎都以解剖結構標記點作為參考標記點進行體位的確定和融合精度的分析，圖像的配準不夠精確，融合和評價過程較為繁雜，從而限制了融合圖像在臨床的實際應用。體外標記點輔助方案可以較有效地解決CT/MRI圖像體位一致性問題,人工標記點在CT/MRI圖像上均可顯像。在相同標記點定位條件下進行MRI TlffI增強序列和CT定位掃描，獲取MRI圖像和CT圖像，然後依據外標記點找到CT/MRI同一層面的圖像，進行快速配準和融合。但是這種僅僅依靠有限的體外標記點存在致命的弱點，即很難實現在CT/MRI圖像上均顯示到某一人工標記點，體位一致性仍存在不確定性。而利用基礎環配以塑料定位板進行定位，在CT圖像掃描時可以較好的成像，但MRI圖像掃描時由於基礎環和塑料定位板的定位線都是金屬，則偽影較大，定位圖像無法使用。同時由於橫斷位和矢狀位掃描體位特徵點也不太方便確定，兩種體位在CT 或MRI單機融合還難於實現，更不用說是CT/MRI雙體位任意掃描圖像之間的自動配準與融合。發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，能有效解決CT/MRI橫斷位和矢狀位雙體位定位掃描圖像配準與融合中體位一致性問題，實現CT/MRI橫斷位和矢狀位雙體位任意定位掃描圖像之間的自動配準與融合，提高配準精度，方便用於放射·治療計劃的精確設計。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，包括四象限掃描板和連接板，四象限掃描板為正方形薄板，正方形薄板的兩條對角線位置各裝有一根斜杆，兩根斜杆的交點為四象限掃描板的中心，斜杆內部均開設有空腔並且空腔之間互通，空腔中裝有填充油脂，填充物為植物油脂，可以使MRI掃描成像但不產生偽影材料，斜杆的兩端均密封，斜杆的直徑範圍為;連接板與CT或MRI掃描床的頂端靠近機架一側緊固連接。
所述的四象限掃描板中間嵌入兩根相互垂直交叉的斜杆，兩根斜杆的交點為四象限掃描板的中心，以該中心為原點，垂直於四象限掃描板的四邊確定X軸和Y軸，形成四象限，左右、上下分別對稱分布，坐標設置類似於平面坐標系。在垂直於X軸和Y軸確定的四象限平面並經過原點，作一垂線，則形成Z軸。
本發明的有益效果是方便，快捷，體位定位準確，可以實現CT/MRI橫斷位和矢狀位雙體位任意定位圖像的自動配準與融合，提高了 CT/MRI圖像配準和融合的精確度，方便用於放射治療計劃的精確設計。


圖1為本發明的結構示意 圖2為本發明的MRI放置示意 圖3為本發明的CT放置不意 圖4為本發明的CT/MRI擺位示意 圖5為本發明的CT/MRI掃描示意 圖6為本發明的CT/MRI掃描切面及象限坐標示意 圖7為本發明的CT/MRI橫斷位掃描圖像；
圖8為本發明的CT/MRI矢狀位掃描圖像；
圖9為本發明使用的流程示意圖。圖中1、四象限掃描板，2、連接板，3、斜杆，4、空腔，5、CT/MRI床，51、CT床移動板，
6、CT頭部託架，7、頭部，8、頭模，9、橫斷位掃描線，10、矢狀位掃描線，IUX軸，12,Y軸，13,Z軸，14、CT/MRI橫斷位切圖，15、CT/MRI矢狀位切圖，16、擺位十字雷射線，17、橫斷位與矢狀位切面交線，18、CT/MRI 橫斷位掃描圖像，19、CT/MRI矢狀位掃描圖像，20、原點，21、交點。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，包括四象限掃描板I和連接板2，四象限掃描板I為正方形薄板，正方形薄板的兩條對角線位置各裝有一根斜杆3,兩根斜杆3的交點為四象限掃描板I的中心，斜杆3內部均開設有空腔4並且空腔4之間互通，空腔4中裝有填充油脂，斜杆3的兩端均密封，填充物為植物油脂，以使MRI掃描成像但不產生偽影材料，斜杆3的直徑範圍為;連接板2與CT/MRI掃描床5的頂端靠近機架一側緊固連接。圖9為本發明使用的流程示意圖，工作過程患者取仰臥位，熱塑頭模8成形並固定在患者頭部7使頭模8不可隨意移動，如圖4所示；但整個頭模8無需固定在基礎環等固定物上，並把CT/MRI四象限掃描板I通過連接板2與CT/MRI掃描床5的CT/MRI床移動板51頂端靠近機架一側緊固連接，使患者頭部放置於CT/MRI掃描床5的頂端的CT/MRI四象限掃描板I上，如圖2、圖3所示。在掃描開始前，首先利用擺位十字雷射線16確定頭模8左右兩側位置，並做好標記，然後利用CT/MRI機房頂部的擺位十字雷射線16確定頭模8面部位置，並做好標記，如圖4所示；對患者分別進行橫斷位和矢狀位掃描，如圖5所示；從而得到CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19，圖7和圖8所示。患者的頭部7的頭模8保存，放射治療前雷射定位標記將不再改變位置，放療時利用該雷射定位標記進行擺位治療操作即可。CT/MRI與安裝有圖像配準與融合軟體的計算機通過網絡連接，分別對CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一體位進行自動配準與融合，具體方法如下如圖4，圖5和圖6所示，對患者分別進行橫斷位和矢狀位掃描時，在X軸11和Y軸12 確定的四象限平面內形成CT/MRI橫斷位掃描線9和矢狀位掃描線10，CT/MRI橫斷位掃描線9和矢狀位掃描線10和兩斜杆3分別切出兩個交點21 (特殊情況過原點20時為I個點)，以圖4所示的冠狀位掃描線8位於第一第二象限、矢狀位掃描線9位於第二第三象限為例，如果定義原點的平面坐標為(0，O), CT/MRI橫斷位掃描線9兩個交點21之間的距離為SI，矢狀位掃描線10兩個交點21之間的距離為S2，則CT/MRI橫斷位掃描線9兩個交點 21的坐標分別為(-S1/2，S2/2)、(Sl/2，S2/2)，則矢狀位掃描線10兩個交點21的坐標分別為(-S1/2，S2/2)、(-S1/2, -S2/2);同時CT/MRI橫斷位切圖14和CT/MRI矢狀位切圖 15交於橫斷位與矢狀位切面交線17，則對於交線17來說，其在X軸11和Y軸12的平面的投影坐標都為(-S1/2，S2/2)。這時若加入Z軸13，則原點20的坐標為(0，0，0)，而在交線 17的任意一點的坐標就是(-S1/2，S2/2，z), z的值即為該任一點距離X軸11和Y軸12 平面的垂直距離；這樣對於CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一體位的任意一點來說，首先該點在交線17上，z的值也可確定，則該點的坐標即為(-S1/2， S2/2，z)，則在進行CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一體位配準與融合時，配準即是對找到CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一坐標點(-S1/2，S2/2，z),融合即是對CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一坐標點(-S1/2，S2/2，z)的像素值進行融合。而每一個相同坐標點都可自動確定，則CT/MRI橫斷位掃描圖像18和CT/MRI矢狀位掃描圖像19同一體位的自動配準與融合就完成了。從而可以實現C T/MRI橫斷位和矢狀位雙體位定位圖像的自動配準與融合，融合後的圖像即可用於放射治療計劃的設計。
權利要求
1.一种放射治療用CT/MRI雙體位掃描定位板，其特徵在於，包括四象限掃描板(I)和連接板(2)，四象限掃描板(I)為正方形薄板，所述的正方形薄板的兩條對角線位置各裝有一根斜杆(3)，兩根斜杆(3)內部均開設有空腔(4)並且空腔(4)之間互通，空腔(4)中裝有填充油脂，斜杆(3)的兩端均密封，連接板(2)與CT/MRI掃描床(4)的頂端靠近機架一側緊固連接。
2.根據權利要求1所述的一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，其特徵在於所述的填充油脂為植物油脂。
3.根據權利要求1所述的一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，其特徵在於所述的斜杆(2)直徑範圍為3mm-5mm。
全文摘要
本發明公開了一种放射治療用CT/MRI雙體位融合裝置，屬於醫療用具技術領域，包括四象限掃描板和連接板，四象限掃描板為正方形薄板，正方形薄板的兩條對角線位置各裝有一根斜杆，兩根斜杆的交點為四象限掃描板的中心，斜杆內部均開設有空腔並且空腔之間互通，空腔中裝有填充物，斜杆的兩端均密封，填充物為植物油脂，斜杆的直徑範圍為3mm-5mm；連接板與CT或MRI掃描床的頂端靠近機架一側緊固連接。有益效果是方便，快捷，體位定位準確，可以實現CT/MRI橫斷位和矢狀位雙體位任意定位掃描圖像的自動配準與融合，提高了CT/MRI圖像配準和融合的精確度，方便用於放射治療計劃的精確設計。
文檔編號A61B5/055GK103054607SQ20131003981
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者胡俊峰 申請人:徐州醫學院