放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于放射治療中的裝置，尤其涉及胸腹部隨患者呼吸而運(yùn)動(dòng)腫瘤靶區(qū)的定位裝置及方法。一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其主要特點(diǎn)在于：在底板上設(shè)有互相平行的兩側(cè)板，在左、右側(cè)板上分別設(shè)有一個(gè)邊與底板平行，另一個(gè)邊與底板呈45度角度的凹槽，在左側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有左側(cè)板銅絲，在右側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有右側(cè)板銅絲。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明定位裝置在患者體外附加一套三維坐標(biāo)系，使CT模擬定位掃描、治療計(jì)劃設(shè)計(jì)和治療擺位均在同一坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行，故能確保精確定位和精確放射治療的實(shí)施。
【專利說明】放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于放射治療中的裝置，尤其涉及胸腹部隨患者呼吸而運(yùn)動(dòng)腫瘤靶區(qū)的定位裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為消除或減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影對胸腹部臟器CT掃描的影響并反映胸腹部臟器隨時(shí)間變化的規(guī)律，達(dá)到準(zhǔn)確診斷和治療的目的，就需要把時(shí)間因素納入CT掃描圖像的三維重建中，形成動(dòng)態(tài)的四維CT圖像。四維CT按呼吸相位分別對所有CT圖像進(jìn)行分組和三維重建，各相位的三維圖像構(gòu)成一個(gè)隨時(shí)間變化的三維圖像序列。四維治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)根據(jù)隨時(shí)間變化的三維CT圖像序列提供的信息進(jìn)行四維靶區(qū)勾畫，調(diào)整照射野設(shè)置并實(shí)施四維劑量優(yōu)化和劑量計(jì)算，從而設(shè)計(jì)出優(yōu)化的治療計(jì)劃并生成實(shí)施放射治療的有關(guān)參數(shù)，包括靶區(qū)中心的空間坐標(biāo)、射野的入射角度、形狀和大小等。將該治療計(jì)劃準(zhǔn)確實(shí)施的關(guān)鍵是能夠?qū)袇^(qū)中心準(zhǔn)確定位于治療機(jī)的等中心上。由于CT圖像與患者體表之間缺乏直接的對應(yīng)關(guān)系，靶區(qū)中心位置往往不能直接獲得，因而患者定位過程包含了很多經(jīng)驗(yàn)和猜測的成分，事實(shí)上在實(shí)施當(dāng)中無法達(dá)到四維TPS所要求的精確定位和治療。因而四維CT各序列中靶區(qū)位置相對關(guān)系的測量是四維放射治療中的關(guān)鍵一環(huán)，如何精確確定不同呼吸相位下靶區(qū)的位置成為問題的關(guān)鍵。
[0003]CT模擬定位的基本要求與二維X光模擬一樣，首先將患者按放射治療時(shí)要求的體位進(jìn)行擺位和體位固定，通過CT模擬定位機(jī)兩側(cè)的激光燈十字線和CT模擬定位機(jī)上方的激光燈十字線在患者體表設(shè)置在CT圖像上易于識(shí)別的參考固定標(biāo)記點(diǎn)(通常為鉛點(diǎn))，按照治療計(jì)劃的要求對患者相應(yīng)部位進(jìn)行掃描，然后逐CT斷層圖像勾畫靶區(qū)輪廓及靶區(qū)周圍器官的輪廓。對于胸腹部隨患者呼吸運(yùn)動(dòng)的腫瘤靶區(qū)，一般采用射野外放的方式，確保腫瘤靶區(qū)包含在射野內(nèi)。利用CT模擬定位機(jī)軟件計(jì)算靶區(qū)中心位置和患者體表三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)確定的位置之間的偏移量(Λχ，Δ, ΛΖ)，將患者按原體位復(fù)位到CT床上，按照該偏移量(Δχ, Δ, Δζ)參數(shù)要求移動(dòng)激光燈，然后患者體表左右及上方重新做三個(gè)標(biāo)記，水平標(biāo)記點(diǎn)連線與體表上方標(biāo)記點(diǎn)垂線的交點(diǎn)就是確定的靶區(qū)中心點(diǎn)。可以看出在實(shí)施精確的四維放射治療的時(shí)候，由于靶區(qū)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且體表運(yùn)動(dòng)和體內(nèi)靶區(qū)運(yùn)動(dòng)不同步，因此無法通過偏移量(ΛΧ，Δ, Λζ)準(zhǔn)確找到靶區(qū)的中心位置。所以，傳統(tǒng)的CT模擬定位方法當(dāng)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)腫瘤靶區(qū)定位時(shí)存在嚴(yán)重的偏差，降低了治療精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，為避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置。
[0005]本發(fā)明的又一目的提供一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置的使用方法。
[0006]以解決傳統(tǒng)的CT模擬定位方法在確定運(yùn)動(dòng)腫瘤靶區(qū)位置上存在較大不確定性和系統(tǒng)誤差。該裝置在患者體外附加一套三維坐標(biāo)系，使CT模擬定位掃描、治療計(jì)劃設(shè)計(jì)和治療擺位均在同一坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行，故能確保精確定位和精確放射治療的實(shí)施。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其主要特點(diǎn)在于:在底板上設(shè)有互相平行的兩側(cè)板，在左、右側(cè)板上分別設(shè)有一個(gè)邊與底板平行，另一個(gè)邊與底板呈45度角度的凹槽，在左側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有左側(cè)板銅絲，在右側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有右側(cè)板銅絲。
[0008]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，所述的銅絲直徑為0.2~0.5mm。
[0009]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，在底板及兩側(cè)板上分別設(shè)有相同刻度的標(biāo)尺。
[0010]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，在底板上設(shè)有螺桿，兩側(cè)板與螺母固連，螺桿與螺母配合，在螺桿的一端設(shè)有螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。
[0011]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，底板、兩側(cè)板、螺母及螺桿的材料為有機(jī)玻璃
[0012]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置的使用方法，其主要特點(diǎn)在于步驟為:
[0013](I)將定位裝置設(shè)于CT掃描床，調(diào)整定位裝置于水平位，其縱軸與CT掃描斷層垂直，患者仰臥或俯臥，雙手向上交叉，躺或臥于立體定位底板上；
[0014](2) CT掃描:患者躺(或臥)于立體定位底板上，并用體模固定，調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，將壓力傳感器固定帶固定于患者腹部，在圖像采集時(shí)利用一個(gè)壓力傳感器探測患者的呼吸信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大后傳給CT模擬定位機(jī)，同步采集CT圖像與呼吸信號(hào)，讓采集到的每層CT圖像都“烙上”在呼吸周期中所處的時(shí)間信息(即相位)，然后按相位分別對所有CT圖像重新進(jìn)行分組和三維重建，各相位的三維圖像構(gòu)成一個(gè)隨時(shí)間變化的三維圖像序列，將該圖像序列輸入到TPS工作站；
[0015](3)四維定位:在各三維圖像序列上分別勾畫出腫瘤靶區(qū)輪廓，形成一個(gè)位置隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)靶區(qū)，然后確定出各相位靶區(qū)中心相對于外置三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)值；
[0016](4)治療擺位:在治療室內(nèi)患者按CT模擬定位時(shí)的體位復(fù)位，躺(或臥)于立體定位底板上，固定好體模，復(fù)位CT掃描時(shí)兩側(cè)板所在的位置，在治療室定位激光燈指示下移動(dòng)治療床，使兩側(cè)激光燈和頂部激光燈準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶區(qū)中心坐標(biāo)值，即該呼吸相位的靶區(qū)中心在外置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，這樣就將靶區(qū)中心準(zhǔn)確置于治療機(jī)等中心位置處，治療擺位完成，接下來即可按呼吸相位的要求實(shí)施照射治療。
[0017]本發(fā)明的有益效果有以下四點(diǎn):(I)本發(fā)明定位裝置在患者體外附加一套三維坐標(biāo)系，使CT模擬定位掃描、治療計(jì)劃設(shè)計(jì)和治療擺位均在同一坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行，故能確保精確定位和精確放射治療的實(shí)施；(2)本發(fā)明方法克服了用體表標(biāo)記定位運(yùn)動(dòng)腫瘤帶來的嚴(yán)重偏差，可精確定位不同呼吸相位下腫瘤靶區(qū)的三維坐標(biāo)，在治療擺位時(shí)使激光燈能準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶中心坐標(biāo)上；(3)不需要在患者體表放置參考固定標(biāo)記點(diǎn)，也不需要計(jì)算參考標(biāo)記點(diǎn)到靶區(qū)中心的位置偏移量(Λχ，ΔY, ΛZ)，因?yàn)閷τ谶\(yùn)動(dòng)腫瘤靶區(qū)無法通過偏移量(ΛΧ，ΔY, Λ Z)找到準(zhǔn)確的靶區(qū)中心位置；(4)本發(fā)明還可以用來進(jìn)行擺位驗(yàn)證，若立體定位框架縱軸不垂直于CT掃描截面，那么兩側(cè)板上坐標(biāo)標(biāo)記之間的距離就會(huì)不一致，通過CT圖像上兩側(cè)板上標(biāo)記點(diǎn)距離的差別Λ I及兩側(cè)板之間的距離L可以計(jì)算得到擺位偏差的角度Θ =arctg( Δ 1/L),故確保了定位精度。【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中1.左側(cè)板，2.底板，3.右側(cè)板，4.左側(cè)板的凹槽，5.右側(cè)板的凹槽，6.左側(cè)板銅絲，7.右側(cè)板銅絲，8.前螺桿，9.后螺桿，10.前手柄，11.后手柄，12.左側(cè)板標(biāo)尺，13.右側(cè)板標(biāo)尺，14.底板左標(biāo)尺，15.底板前標(biāo)尺，16.底板右標(biāo)尺，17.左側(cè)前螺母，18.右側(cè)前螺母，19左側(cè)后螺母，20右側(cè)后螺母。
[0020]圖2 (a)為圖1的主視示意圖；
[0021]圖2 (b)為圖1的左視示意圖；
[0022]其中1:沿CT掃描方向，在CT斷層圖像上會(huì)出現(xiàn)銅絲標(biāo)記點(diǎn)，通過度量靶區(qū)中心所在斷層上兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)之間的距離IPjSjI就可以得到靶區(qū)中心在外置坐標(biāo)系中的ζ坐標(biāo)，2:通過度量靶區(qū)中心到標(biāo)記點(diǎn)(？」，3」)、^3」)連線的距離|cx|、|cy|就可以得到靶區(qū)中心在外置坐標(biāo)系中的X和y坐標(biāo)。
[0023]圖3運(yùn)動(dòng)靶體在0%吸氣相位時(shí)在外置立體定位裝置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0024]圖4運(yùn)動(dòng)靶體在20%吸氣相位時(shí)在外置立體定位裝置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0025]圖5運(yùn)動(dòng)靶體 在50%吸氣相位時(shí)在外置立體定位裝置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0026]圖6運(yùn)動(dòng)靶體在80%吸氣相位時(shí)在外置立體定位裝置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0027]圖7運(yùn)動(dòng)靶體在100%吸氣相位時(shí)在外置立體定位裝置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)例作進(jìn)一步詳述:
[0029]實(shí)施例1:見圖1，一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，在底板2上設(shè)有互相平行的兩側(cè)板1、3，在左側(cè)板1、右側(cè)板3上分別設(shè)有一個(gè)邊與底板2平行，另一個(gè)邊與底板2呈45度角度的凹槽4、5，在左側(cè)板凹槽4內(nèi)鑲嵌有左側(cè)板銅絲6，在右側(cè)板凹槽5內(nèi)鑲嵌有右側(cè)板銅絲7。在實(shí)驗(yàn)中角度一定要45°，這樣才能保證定位ζ坐標(biāo)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明使用銅絲比鉛絲要好，偽影小。
[0030]所述的銅絲直徑為0.2~0.5mm。
[0031]在所述的底板2及左側(cè)板1、右側(cè)板3上分別設(shè)有相同刻度的標(biāo)尺，在左側(cè)板I上設(shè)有左側(cè)板標(biāo)尺12，在右側(cè)板3上設(shè)有右側(cè)板標(biāo)尺13，在底板2上設(shè)有底板左標(biāo)尺14.底板前標(biāo)尺15.底板右標(biāo)尺16。
[0032]所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，在底板2上設(shè)有前螺桿8、后螺桿9，左側(cè)板I與左側(cè)前螺母17、左側(cè)后螺母19固連，右側(cè)板3與右側(cè)前螺母18、右側(cè)后螺母20固連，前螺桿8與左側(cè)前螺母17、右側(cè)前螺母18配合，后螺桿9與左側(cè)后螺母19、右側(cè)后螺母20配合，在前螺桿8、后螺桿9的一端設(shè)有螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)前手柄10、后手柄U。
[0033]所述的底板2、左側(cè)板1、右側(cè)板3、左側(cè)前螺母17、右側(cè)前螺母18、左側(cè)后螺母19、右側(cè)后螺母20及前螺桿8、后螺桿9的材料為有機(jī)玻璃。
[0034]本發(fā)明立體定位裝置為附加在患者體外的一個(gè)帶有三維坐標(biāo)標(biāo)志的有機(jī)玻璃框架結(jié)構(gòu)，由底板、側(cè)板和螺絲桿組成，根據(jù)患者體寬的不同旋轉(zhuǎn)位于底板上的兩個(gè)有機(jī)玻璃螺絲桿來調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，保持兩側(cè)板平行，其兩側(cè)板上均刻有寬度為1mm呈45度角分布的兩條凹槽，并在凹槽中鑲嵌在CT上可顯像的兩根呈45度角度的銅絲標(biāo)志，其中一邊銅絲與底板平行，兩側(cè)板上銅絲確定的頂點(diǎn)對齊。為減小銅絲在掃描過程中所產(chǎn)生的偽影，其直徑應(yīng)在0.2~0.5mm范圍內(nèi)。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使銅絲標(biāo)記點(diǎn)在CT斷層圖像上具有坐標(biāo)直讀性，從而可確定出掃描范圍內(nèi)任意一點(diǎn)相對于外置坐標(biāo)系的空間坐標(biāo)。該定位框架上有X，y，ζ三維方向的標(biāo)尺供治療擺位用，見圖1。
[0035]實(shí)施例2:所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置的使用方法，其主要特點(diǎn)在于步驟為:
[0036](I)將定位裝置設(shè)于CT掃描床，調(diào)整定位裝置于水平位，其縱軸與CT掃描斷層垂直，患者仰臥或俯臥，雙手向上交叉，躺或臥于立體定位底板上；
[0037](2) CT掃描:患者躺(或臥)于立體定位底板上，并用體模固定，調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，將壓力傳感器固定帶固定于患者腹部，在圖像采集時(shí)利用一個(gè)壓力傳感器探測患者的呼吸信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大后傳給CT模擬定位機(jī)，同步采集CT圖像與呼吸信號(hào)，讓采集到的每層CT圖像都“烙上”在呼吸周期中所處的時(shí)間信息(即相位)，然后按相位分別對所有CT圖像重新進(jìn)行分組和三維重建，各相位的三維圖像構(gòu)成一個(gè)隨時(shí)間變化的三維圖像序列，將該圖像序列輸入到TPS工作站；
[0038](3)四維定位:在各三維圖像序列上分別勾畫出腫瘤靶區(qū)輪廓，形成一個(gè)位置隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)靶區(qū)，然后確定出各相位靶區(qū)中心相對于外置三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)值；
[0039](4)治療擺位:在治療室內(nèi)患者按CT模擬定位時(shí)的體位復(fù)位，躺(或臥)于立體定位底板上，固定 好體模，復(fù)位CT掃描時(shí)兩側(cè)板所在的位置，在治療室定位激光燈指示下移動(dòng)治療床，使兩側(cè)激光燈和頂部激光燈準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶區(qū)中心坐標(biāo)值，即該呼吸相位的靶區(qū)中心在外置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，這樣就將靶區(qū)中心準(zhǔn)確置于治療機(jī)等中心位置處，治療擺位完成，接下來即可按呼吸相位的要求實(shí)施照射治療。
[0040]使用時(shí):
[0041]I體位固定:患者仰臥(或俯臥)，雙手向上交叉，躺(或臥)于立體定位框架底板上，用熱塑性材料制作體模(每一個(gè)患者制作一個(gè)體模)，該體模兩側(cè)的支架通過塑料螺栓可方便地固定于定位框架底板上，達(dá)到良好的固定效果。
[0042]2CT掃描:患者躺(或臥)于立體定位框架底板上并用體模固定，調(diào)整立體定位框架于水平位，其縱軸與CT掃描斷層垂直，調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，將壓力傳感器固定帶固定于患者腹部，在圖像采集時(shí)利用一個(gè)壓力傳感器探測患者的呼吸信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大后傳給CT模擬定位機(jī)，同步采集CT圖像與呼吸信號(hào)，讓采集到的每層CT圖像都“烙上”在呼吸周期中所處的時(shí)間信息(即相位)，然后按相位分別對所有CT圖像重新進(jìn)行分組和三維重建，各相位的三維圖像構(gòu)成一個(gè)隨時(shí)間變化的三維圖像序列，將該圖像序列輸入到TPS工作站。
[0043]3四維定位:在各三維圖像序列上分別勾畫出腫瘤靶區(qū)輪廓，就形成一個(gè)位置隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)靶區(qū)，然后確定出各相位靶區(qū)中心相對于外置三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。
[0044]具體做法為:CT圖像上靶區(qū)中心斷層上能清晰顯示該靶區(qū)中心及外置坐標(biāo)系標(biāo)志的位置，通過度量側(cè)板上銅絲在該層面上所成像的兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)之間的距離就可以得到靶中心在外置坐標(biāo)系中的ζ坐標(biāo)，靶區(qū)中心到這兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)連線的距離就是X坐標(biāo)，靶中心到兩側(cè)板上平行于底板銅絲所成像標(biāo)記點(diǎn)的連線的距離就是y坐標(biāo)。見圖2 (b)，CT沿立體定位框架縱軸方向掃描，靶區(qū)中心位于第j個(gè)CT掃描斷層，在該斷層CT圖像上會(huì)呈現(xiàn)兩個(gè)銅絲標(biāo)記點(diǎn)(Pj, Sj),由于Z PjOSj=45° ，因此PjSj I = IOSj |,也就是說通過度量兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)(Pj，Sj)之間的距離就可以得到靶區(qū)中心在外置坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)。見圖2 Ca),由靶區(qū)中心(C點(diǎn))向CT圖像上側(cè)板銅絲標(biāo)記點(diǎn)(Pj，Sj), (Sj, Sj)做垂線，交點(diǎn)分別為X、Y，通過度量C點(diǎn)到X、Y點(diǎn)的距離|CX|、CY就可以得到靶區(qū)中心在外置坐標(biāo)系中的X和y坐標(biāo)。這樣可以得到各相位靶區(qū)中心的空間坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值將用于患者的精確擺位。
[0045]4治療擺位:在治療室內(nèi)患者按CT模擬定位時(shí)的體位復(fù)位，躺(或臥)于立體定位框架底板上，固定好體模，復(fù)位CT掃描時(shí)兩側(cè)板所在的位置，在治療室定位激光燈指示下移動(dòng)治療床，使兩側(cè)激光燈和頂部激光燈準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶區(qū)中心坐標(biāo)值，即該呼吸相位的靶區(qū)中心在外置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，這樣就將靶區(qū)中心準(zhǔn)確置于治療機(jī)等中心位置處，治療擺位完成，接下來即可按呼吸相位的要求實(shí)施照射治療。
[0046]實(shí)驗(yàn)例: [0047]運(yùn)動(dòng)靶體為ANZAI MEDICAL公司生產(chǎn)的為驗(yàn)證其呼吸門控系統(tǒng)的專用呼吸運(yùn)動(dòng)模擬靶體。該靶體包含三個(gè)直徑為50mm的球體，材料分別為木材、丙烯醛基、橡膠。運(yùn)動(dòng)模式為垂直CT掃描斷層的一維正弦運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)幅度為20mm，運(yùn)動(dòng)周期為4s。
[0048]實(shí)驗(yàn)步驟為:第一步，立體定位框架縱軸垂直于CT掃描截面擺放在掃描床上，按本發(fā)明方法將運(yùn)動(dòng)靶體放置在立體定位框架底板上，調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，使運(yùn)動(dòng)靶體剛好夾在中間，將呼吸傳感器(日本ANZAI MEDICAL,為檢測患者呼吸運(yùn)動(dòng)的壓力傳感器)安裝在運(yùn)動(dòng)靶體的[L0ADCELL IN]端口，另一端連接到CT模擬定位機(jī)(西門子SensationOpen);第二步，進(jìn)行CT掃描，并按0%吸氣、20%吸氣、50%吸氣、80%吸氣、100%吸氣對所有CT圖像重新進(jìn)行分組和三維重建，結(jié)果如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示；第三步，測量各時(shí)相靶區(qū)中心在外置坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，從圖3、圖4、圖5、圖6、圖7可以得出，CT圖像上能清晰顯示出外置坐標(biāo)系的標(biāo)志，通過度量坐標(biāo)系標(biāo)志及其與靶區(qū)中心的位置關(guān)系，得到各相位靶區(qū)中心的空間坐標(biāo)值。這里0%吸氣、20%吸氣、50%吸氣、80%吸氣、100%吸氣相位所對應(yīng)的靶區(qū)中心位置三維坐標(biāo)分別為:(125.2，27.8，49.0)，(125.2，27.8，56.6)，(125.2，2
7.8，64.4)，(125.2，27.8，68.9)，(125.2，27.8，69.4)。由于該靶體的運(yùn)動(dòng)模式為垂直 CT 掃描斷層的一維運(yùn)動(dòng)，因此x、y坐標(biāo)值均相等，但靶區(qū)中心ζ坐標(biāo)隨呼吸相位的不同有明顯變化，說明本發(fā)明方法是可行的。這些坐標(biāo)值在治療擺位時(shí)使激光燈能準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶區(qū)中心坐標(biāo)上。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其特征在于:在底板上設(shè)有互相平行的兩側(cè)板，在左、右側(cè)板上分別設(shè)有一個(gè)邊與底板平行，另一個(gè)邊與底板呈45度角度的凹槽，在左側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有左側(cè)板銅絲，在右側(cè)板凹槽內(nèi)鑲嵌有右側(cè)板銅絲。
2.如權(quán)利要求1所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其特征在于:所述的銅絲直徑為0.2~0.5_。
3.如權(quán)利要求1所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其特征在于:在底板及兩側(cè)板上分別設(shè)有相同刻度的標(biāo)尺。
4.如權(quán)利要求1所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其特征在于:在底板上設(shè)有螺桿，兩側(cè)板與螺母固連，螺桿與螺母配合，在螺桿的一端設(shè)有螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。
5.如權(quán)利要求1所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置，其特征在于:底板、兩側(cè)板、螺母及螺桿的材料為有機(jī)玻璃。
6.如權(quán)利要求1所述的放射治療中動(dòng)態(tài)腫瘤靶區(qū)的定位裝置的使用方法，其特征在于步驟為: (1)將定位裝置設(shè)于CT掃描床，調(diào)整定位裝置于水平位，其縱軸與CT掃描斷層垂直，患者仰臥或俯臥，雙手向上交叉，躺或臥于立體定位底板上； (2)CT掃描:患者躺或臥于立體定位底板上，并用體模固定，調(diào)節(jié)兩側(cè)板之間的距離，將壓力傳感器固定帶固定于患者腹部，在圖像采集時(shí)利用一個(gè)壓力傳感器探測患者的呼吸信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大后傳給CT模擬定位機(jī)，同步采集CT圖像與呼吸信號(hào)，讓采集到的每層CT圖像都“烙上”在呼吸周期中所處的時(shí)間信息，然后按相位分別對所有CT圖像重新進(jìn)行分組和三維重建，各相位的三維圖像構(gòu)成一個(gè)隨時(shí)間變化的三維圖像序列，將該圖像序列輸入到TPS工作站； (3)四維定位:在各三維圖像序列上分別勾畫出腫瘤靶區(qū)輪廓，形成一個(gè)位置隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)靶區(qū)，然后確定出各相位靶區(qū)中心相對于外置三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)值； (4)治療擺位:在治療室內(nèi)患者按CT模擬定位時(shí)的體位復(fù)位，躺或臥于立體定位底板上，固定好體模，復(fù)位CT掃描時(shí)兩側(cè)板所在的位置，在治療室定位激光燈指示下移動(dòng)治療床，使兩側(cè)激光燈和頂部激光燈準(zhǔn)確指示到所要求的呼吸相位對應(yīng)的靶區(qū)中心坐標(biāo)值，即該呼吸相位的靶區(qū)中心在外置三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，這樣就將靶區(qū)中心準(zhǔn)確置于治療機(jī)等中心位置處，治療擺位完成，接下來即可按呼吸相位的要求實(shí)施照射治療。
【文檔編號(hào)】A61N5/00GK103691064SQ201310685330
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月14日
【發(fā)明者】賀鵬博, 李強(qiáng), 戴中穎, 劉新國, 申國盛 申請人:中國科學(xué)院近代物理研究所