一種伽瑪輻射定位方法及系統的製作方法
2023-05-12 22:58:46
專利名稱：一種伽瑪輻射定位方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種擺位驗證方法及系統，尤其涉及一種伽瑪輻射定位方法及系統。
背景技術：
在採用伽瑪輻射腫瘤治療設備治療腫瘤時，通常先對病人腫瘤部位照CT，通過對CT圖像的重建，進行診斷定位，獲取腫瘤位置，然後根據腫瘤位置制定治療計劃。通常腫瘤治療計劃制定一段時間後，病人才會重新上伽瑪輻射腫瘤治療設備進行治療，但會由於呼吸和蠕動運動、日常擺位誤差、靶區收縮等引起腫瘤位置變化，從而導致放療劑量分布的變化和治療計劃的改變。現有伽瑪輻射腫瘤治療設備通常從一個角度來重新確定腫瘤位置，其腫瘤位置確定的精確度久佳，並不能根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊「追隨」靶區，也不能做到真正意義上的精確治療。
發明內容
本發明解決的技術問題是構建一種伽瑪輻射定位方法及系統，克服現有技術不能根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊「追隨」靶區，也不能做到真正意義上的精確治療的技術問題。本發明的技術方案是構建一種伽瑪輻射定位方法，所述定位系統包括發生伽瑪射線的伽瑪輻射頭、設置在患者體表進行腫瘤定位的定位標記、發出成像X光的X光球管、配合所述X光球管成像的成像組件、弧形軌道、根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像的圖像重建單元、對DR圖像和DDR圖像進行匹配計算的匹配單元、獲取定位參數的獲取單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述伽瑪輻射頭在所述弧形軌道上移動，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述伽瑪輻射定位方法包括如下步驟設置定位標記將定位標記固定設置在患者身上；重建DDR圖像根據拍攝含有定位標記的CT圖像重建生成DDR圖像；拍攝DR圖像移動所述X光球管和所述成像組件，分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像；匹配計算匹配單元根據至少兩張DR圖像定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算得到匹配計算結果;獲取定位參數獲取單元根據匹配計算結果及所述治療計劃確定的腫瘤坐標獲取定位參數；定位定位單元根據所述定位參數對腫瘤重新定位。本發明的進一步技術方案是在設置定位標記步驟中，所述定位標記為多個，所述多個定位標記分別固定在患者身上的不同位置，在所述拍攝單元拍攝的多張DR圖像上所述定位標記互不重合。
本發明的進一步技術方案是在匹配計算步驟中，將多個定位標記分別與所述DDR圖像對應的定位標記的匹配計算結果進行平均，取其均值作為最終匹配計算結果。本發明的進一步技術方案是在定位步驟中，還包括設置重新定位靶點坐標的閥值，通過定位參數與閥值來重新定位靶點坐標，當定位參數在閥值範圍外時，調整靶點位置重新定位祀點坐標；當定位參數在閥值範圍內時，以定位參數補償對腫瘤重新定位。本發明的技術方案是構建一種伽瑪輻射定位系統，包括發生伽瑪射線的伽瑪輻射頭、設置在患者體表進行腫瘤 定位的定位標記、發出成像X光的X光球管、配合所述X光球管成像的成像組件、弧形軌道、根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像的圖像重建單元、對DR圖像和DDR圖像進行匹配計算的匹配單元、獲取定位參數的獲取單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述伽瑪輻射頭在所述弧形軌道上移動，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述X光球管和所述成像組件在不同角度分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像，所述匹配單元根據至少兩張DR圖像將定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算，所述獲取單元獲取定位參數，所述定位單元根據定位參數對腫瘤重新定位。本發明的進一步技術方案是所述成像組件為平板探測器。本發明的進一步技術方案是所述上位機包括重新定位的定位單元，所述定位單元包括設置閥值的閥值設置模塊。本發明的進一步技術方案是所述定位標記為多個，所述多個定位標記分別固定在患者身上的不同位置，在所述拍攝單元拍攝的多張DR圖像上所述定位標記互不重合。本發明的進一步技術方案是所述上位機包括進行匹配計算的匹配單元，所述匹配單元將多個定位標記分別與所述DDR圖像對應的定位標記的匹配計算結果進行平均，取其均值作為最終匹配計算結果。本發明的進一步技術方案是還包括固定所述定位標記的支架，所述支架包括牙託。本發明的技術效果是本發明一種伽瑪輻射定位方法及系統，通過將CT圖像重構獲得含有定位標記的DDR圖像，根據DDR圖像確定腫瘤治療坐標，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述X光球管和所述成像組件在不同角度分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像，所述重建單元根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像，所述匹配單元根據至少兩張DR圖像將定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算，並獲取定位參數，所述上位機根據定位參數對腫瘤重新定位。本發明一種伽瑪輻射定位方法及系統，能根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊「追隨」靶區，做到真正意義上的精確治療。
圖I為本發明的流程圖。圖2為本發明的結構示意圖。圖3為本發明的結構圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，對本發明技術方案進一步說明。如圖I、圖2、圖3所示，本發明的具體實施方式
是構建一種伽瑪輻射定位方法，所述定位系統包括發生伽瑪射線的伽瑪輻射頭I、設置在患者體表進行腫瘤定位的定位標記、發出成像X光的X光球管2、配合所述X光球管成像的成像組件3、弧形軌道5、根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像的圖像重建單元6、對DR圖像和DDR圖像進行匹配計算的匹配單元7、獲取定位參數的獲取單元8、對腫瘤重新定位的定位單元9,所述伽瑪福射頭I在所述弧形軌道5上移動，所述X光球管2和所述成像組件3分別安裝在所述伽瑪輻射頭I和所述弧形軌道5上，所述伽瑪輻射定位方法包括如下步驟 步驟100 :設置定位標記，即，將定位標記固定設置在患者身上。步驟200 :重建DDR圖像重建單元6根據拍攝含有定位標記的CT圖像重建生成DDR圖像。具體過程如下由於定位標記固定設置在患者身上，CT圖像中含有定位標記，構建三維坐標系，根據拍攝含有定位標記的CT圖像重建生成DDR圖像，其重建生成的DDR圖像上，定位標記及腫瘤位置分別得到其在該三維坐標系中的坐標，然後治療計劃系統制定出治療計劃，即得到治療祀點的三維坐標,定位標記也具有在該三維坐標系中的三維坐標。重建過程中，以所述CT圖像的中心點作為DRR圖像的中心進行DDR圖像重建。步驟300 :拍攝DR圖像，即分別從不同角度拍攝患者腫瘤區域至少兩張DR圖像。步驟400 :匹配計算，S卩匹配單元7根據至少兩張DR圖像定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算得到匹配計算結果。具體過程如下根據至少兩張DR圖像將定位標記的坐標轉換為治療坐標
r ,(I X cos a - ax sin a)x{z-ax cos a)x = -^--L
a x sin a - x, x sin a -bx cos a
「 nv, x (x -ax sin a)=~—
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r n(x, X sin Cir -!■■■/ x cos^ )x( A", x sin B f / x cos/ )x x sin a - a x sin / )-l- a x cos a xz = ^7-^-^--7---7 ; \ ;--T-
(x, x cos a - h x sin a)x (Ar. sin /3-\-bx cos/J) - (,\ x cos p -ax sin (5 j x(,、X cosa — x s^n 以)x (A' x sin/ + / x cos p) - a x cos j3 x (A\ x cos -bx sin / )x
(X' xsina + ^xcos漢)[x, x sin a + b x cos a)其中a為治療焦點到平板探測器之間的距離，b為輻射頭和平板探測器之間的距離；(x3J y3)為定位標記在角度a下DR圖像中的點坐標變換而來，其坐標系以圖像中
心為原點，向右為X軸，向上為y軸，
ima^ewidth x3 = X1 -----j 2, a
nna^eien^lh
V3=Ji-~ 2
(Xl, Yl)為定位標記點在角度a下DR圖像中點的坐標；(X3, Y3)為定位標記在角度P下DR圖像中點坐標變換而來，其坐標系以圖像中心
為原點，向右為X軸，向上為y軸
權利要求
1.一種伽瑪輻射定位方法，所述定位系統包括發生伽瑪射線的伽瑪輻射頭、設置在患者體表進行腫瘤定位的定位標記、發出成像X光的X光球管、配合所述X光球管成像的成像組件、弧形軌道、根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像的圖像重建單元、對DR圖像和DDR圖像進行匹配計算的匹配單元、獲取定位參數的獲取單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述伽瑪輻射頭在所述弧形軌道上移動，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述伽瑪輻射定位方法包括如下步驟 設置定位標記將定位標記固定設置在患者身上； 重建DDR圖像根據拍攝含有定位標記的CT圖像重建生成DDR圖像； 拍攝DR圖像移動所述X光球管和所述成像組件，分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像； 匹配計算匹配單元根據至少兩張DR圖像定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該 治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算得到匹配計算結果； 獲取定位參數獲取單元根據匹配計算結果及所述治療計劃確定的腫瘤坐標獲取定位參數； 定位定位單元根據所述定位參數對腫瘤重新定位。
2.根據權利要求I所述伽瑪輻射定位方法，其特徵在於，在設置定位標記步驟中，所述定位標記為多個，所述多個定位標記分別固定在患者身上的不同位置，在所述拍攝單元拍攝的多張DR圖像上所述定位標記互不重合。
3.根據權利要求2所述伽瑪輻射定位方法，其特徵在於，在匹配計算步驟中，將多個定位標記分別與所述DDR圖像對應的定位標記的匹配計算結果進行平均，取其均值作為最終匹配計算結果。
4.根據權利要求I所述伽瑪輻射定位方法，其特徵在於，在定位步驟中，還包括設置重新定位祀點坐標的閥值，通過定位參數與閥值來重新定位祀點坐標，當定位參數在閥值範圍外時，調整靶點位置重新定位靶點坐標；當定位參數在閥值範圍內時，以定位參數補償對腫瘤重新定位。
5.一種伽瑪輻射定位系統，其特徵在於，包括發生伽瑪射線的伽瑪輻射頭、設置在患者體表進行腫瘤定位的定位標記、發出成像X光的X光球管、配合所述X光球管成像的成像組件、弧形軌道、根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像的圖像重建單元、對DR圖像和DDR圖像進行匹配計算的匹配單元、獲取定位參數的獲取單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述伽瑪輻射頭在所述弧形軌道上移動，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述X光球管和所述成像組件在不同角度分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像，所述匹配單元根據至少兩張DR圖像將定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算，所述獲取單元獲取定位參數，所述定位單元根據定位參數對腫瘤重新定位。
6.根據權利要求5所述伽瑪輻射定位系統，其特徵在於，所述成像組件為平板探測器。
7.根據權利要求5所述伽瑪輻射定位系統，其特徵在於，所述上位機包括重新定位的定位單元，所述定位單元包括設置閥值的閥值設置模塊。
8.根據權利要求5所述伽瑪輻射定位系統，其特徵在於，所述定位標記為多個，所述多個定位標記分別固定在患者身上的不同位置，在所述拍攝単元拍攝的多張DR圖像上所述定位標記互不重合。
9.根據權利要求8所述伽瑪輻射定位系統，其特徵在幹，所述上位機包括進行匹配計算的匹配単元，所述匹配単元將多個定位標記分別與所述DDR圖像對應的定位標記的匹配計算結果進行平均，取其均值作為最終匹配計算結果。
10.根據權利要求5所述伽瑪輻射定位系統，其特徵在於，還包括固定所述定位標記的支架，所述支架包括牙託。
全文摘要
本發明涉及一種伽瑪輻射定位方法及系統，通過將CT圖像重構獲得含有定位標記的DDR圖像，根據DDR圖像確定腫瘤治療坐標，所述X光球管和所述成像組件分別安裝在所述伽瑪輻射頭和所述弧形軌道上，所述X光球管和所述成像組件在不同角度分別對患者腫瘤區域從不同角度成像得到至少兩張DR圖像，所述DR圖像中含有標記圖像，所述重建單元根據患者的CT圖像重建生成DDR圖像，所述匹配單元根據至少兩張DR圖像將定位標記的坐標轉換為治療坐標，然後將該治療坐標與所述對應角度的DDR圖像定位標記的坐標進行匹配計算，並獲取定位參數，所述上位機根據定位參數對腫瘤重新定位。本發明一種伽瑪輻射定位方法及系統，能根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊「追隨」靶區，做到真正意義上的精確治療。
文檔編號A61B6/12GK102670237SQ20121015305
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者周俊, 孟慶前, 校兵強 申請人:西安一體醫療科技有限公司