CN102671310A - 一种肿瘤放疗摆位、验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肿瘤放疗摆位、验证方法，该方法由放疗射野摆位方法和多叶光栅形状验证方法组成。其中放疗射野摆位方法包括以下步骤：⑴在患者体表标记射野中心十字位置；⑵使肿瘤放疗摆位、验证装置中相机的视野中心十字与治疗射野中心轴重合；⑶相机拍摄视野于显示器中实时显示；⑷使视野中心十字与患者体表射野中心十字重合；⑸摆位完成，使相机重新返回导轨的初始位置。多叶光栅形状验证方法包括以下步骤：①~④同放疗射野摆位方法中的⑴~⑷；⑤获得多叶光栅光栅距离处的相应比例；⑥将患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状显示于相机视野内，且其中心与相机的视野中心重合；⑦重离子照射射野形状；⑧多叶光栅的形状验证。本发明简单、方便。

Description

一种肿瘤放疗摆位、验证方法

技术领域

本发明涉及放射治疗领域，尤其涉及一种肿瘤放疗摆位、验证方法。

背景技术

在常规放疗中，激光定位系统是用于肿瘤射野定位和摆位的装置，其由安装于医用直线加速器斜上方、左方和右方各安装一个固定且能够投射十字的激光灯组成，操作者根据激光十字投影结合患者皮肤或体膜定位十字，通过患者体位和调整患者所在治疗床的位置进行治疗摆位。在我国开展的重离子临床治疗实验设备---兰州重离子加速器水平治疗终端亦采用这样的激光定位系统。

多叶光栅是一种肿瘤射野适形装置，其安装于放疗射束方向，由多个相同或不同厚度的叶片分为两排组合而成，肿瘤放疗射野的形状可通过多叶光栅叶片的开合位置变化来形成。

在使用医用直线加速器放疗中，X射线靶焦点近似呈点源，肿瘤放疗距离的固定，肿瘤射野的摆位可通过激光定位系统来实现，也可通过射野灯的投照配合来实现。射野灯是一种射野投照模拟装置，其安装固定于加速器机头内部，其投照光线方向通过45度角反射镜反射与加速器射线方向相同，并且其透过安装于多叶光栅下方标刻十字的有机玻璃板能够形成投照光线十字阴影。在特定治疗情况下，如加速器机头或患者凸出部位遮挡时，激光定位系统和射野灯可起到相互配合的作用。

在重离子照射治疗中，由于重离子束速度很高，虽然存在重离子颗粒之间同电相斥、重离子射野会有发散的问题，但在一定的投射距离范围内，重离子束仍可看作近似平行投射，兰州重离子加速器治疗终端二维电离室实验实际测试证明，其治疗范围（距离，即肿瘤治疗射野与重离子治疗终端的距离，也即治疗患者肿瘤射野与重离子治疗终端的距离）内重离子束射野尺寸变化微小，加之其在空气中的能量损失可忽略不计因素影响，在重离子治疗允许范围内，无需采用固定放疗距离进行治疗。

在医用直线加速器放疗中，多叶光栅的形状验证可通过射野灯的投照来完成，其验证方法为在肿瘤放疗距离处利用射野灯形成的多叶光栅形状阴影与放疗计划系统打印出的等比例（实际肿瘤射野大小）射野形状进行比对从而实现射野验证。在重离子治疗中，为方便肿瘤射野适形，重离子治疗终端配置多叶光栅。由于治疗距离的不固定，固定位置射野形成的多叶光栅射野会随治疗距离的改变而发生比例变化，常规放疗射野灯光验证方法不再适用，因此在我国的重离子水平治疗终端不设计射野灯装置。

重离子治疗射野灯的设计缺失带来两个问题，一个是在特定治疗情况下如何解决放疗射野摆位问题；一个是如何实现多叶光栅的形状验证。为解决以上问题当前采用以下方法：⑴对于特定治疗情况治疗射野的摆位，借助治疗床旋转，使用激光灯对位后，再转回治疗位置进行摆位，这种方法操作比较麻烦，尤其是在存有多个肿瘤、射野较多时，摆位时间明显延长，并且摆位精度受治疗床的机械误差的影响也会有所降低。⑵对于多叶光栅的形状验证问题，首先通过治疗计划系统打印出等比例射野形状，然后将带有射野图形形状打印纸张直接多叶光栅粘合，通过观察多叶光栅形状在纸张上的透过阴影与打印射野图形形状重合情况，实现多叶光栅形状形状验证，该方法多叶光栅形状不易辨认，存在一定的射野验证困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、方便的肿瘤放疗摆位、验证方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种肿瘤放疗摆位、验证方法，其特征在于：该方法由放疗射野摆位方法和多叶光栅形状验证方法组成；其中

所述放疗射野摆位方法包括以下步骤：

⑴按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置；

⑵使用肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机运转使所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机由初始位置沿导轨移动至治疗射野中心轴位置，此时所述相机的视野中心十字与所述治疗射野中心轴重合；

⑶开启所述相机，该相机拍摄视野于显示器中实时显示；

⑷操作人员根据所述显示器所示视野中心十字与所述患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使所述视野中心十字与所述患者体表射野中心十字重合；

⑸摆位完成，使用所述电机控制器控制电机运转使所述相机重新返回所述导轨的初始位置；

所述多叶光栅形状验证方法包括以下步骤：

①按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置；

②使用所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机运转使所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机由初始位置沿导轨移动至治疗射野中心轴位置，此时所述相机的视野中心十字与所述治疗射野中心轴重合；

③开启所述相机，该相机拍摄视野于显示器中实时显示；

④操作人员根据所述显示器所示视野中心十字与所述患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使所述视野中心十字与所述患者体表射野中心十字重合；

⑤将患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状按比例缩放，使其与所述相机的实际视野尺寸比例匹配，即多叶光栅光栅距离处的相应比例；

⑥将经比例缩放后所述患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状显示于所述相机视野内，且其中心与所述相机的视野中心重合；

⑦使用手动或电动方式形成所需多叶光栅形状，即重离子照射射野形状；

⑧所述相机拍摄多叶光栅形状，观察和测量多叶光栅形状与患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状边缘重合情况，从而实现多叶光栅的形状验证；其中所述相机视野中心即为治疗射野中心。

所述步骤⑵中的肿瘤放疗摆位、验证装置是指包括水平固定于地面上的固定支架、平行安装于所述固定支架上且与所述固定支架方向垂直的两条导轨、具有视野中心十字显示功能的相机和带有电机控制器的电机；所述两条导轨之间设有滑块连接件，该滑块连接件的中央安装有所述相机；所述相机通过数据电缆连有显示器；所述电机安装于所述固定支架偏向一侧所述导轨的位置，该电机的传动轴连有平行安装于所述固定支架上的直线螺杆；所述直线螺杆与所述滑块连接件通过螺母套接在一起。

所述两条导轨之间通过滑块套连有所述滑块连接件。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、由于本发明中电机带有电机控制器，因此，电机控制器可用于精确电机的旋转控制，在其控制下滑块连接件能够沿导轨方向移动，且精确停止于导轨规定位置，同时也保证了相机视野中心与治疗射野中心轴的精确重合。

2、由于本发明相机具有视野中心十字显示功能，且显示器与相机通过数据电缆连接，因此，可实时显示相机拍摄内容；同时利用本发明可在实时监视下对患者进行治疗射野摆位和验证，有利于提高射野摆位和验证效率。

3、由于本发明采用了宽导轨设计，相机能够沿导轨方向来回移动，因此在放疗摆位、验证完成后，可使用电机控制器控制电机将滑块连接件及其连接的相机移动到导轨一侧，从而避免本发明对放射线的遮挡。

4、本发明简单、方便，易于在重离子治疗终端实现，可在较远位置实现射野摆位和验证，亦可降低多叶光栅等附属设备次生射线对操作人员的辐射损害。

5、采用本发明不但方便和有利于多叶光栅适形形状、多叶光栅中心、患者对位中心的直接验证，而且有利于多叶光栅、激光定位系统定位精度的相互比较和验证，为高精度的治疗提供了有力保证。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明中肿瘤放疗摆位、验证装置的结构示意图。

图中：1—固定支架   2—导轨   3—滑块连接件   4—相机   5—电机  6—直线螺杆。

具体实施方式

一种肿瘤放疗摆位、验证方法，该方法由放疗射野摆位方法和多叶光栅形状验证方法组成。其中

放疗射野摆位方法包括以下步骤：

⑴按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置。

⑵使用肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机5运转使肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机4由初始位置沿导轨2移动至治疗射野中心轴位置（此位置在肿瘤放疗摆位、验证装置安装调试时已确定），此时相机4的视野中心十字与治疗射野中心轴重合。

肿瘤放疗摆位、验证装置是指包括水平固定于地面上的固定支架1、平行安装于固定支架1上且与固定支架1方向垂直的两条导轨2、具有视野中心十字显示功能的相机4和带有电机控制器的电机5（参见图1）。两条导轨2之间设有滑块连接件3，该滑块连接件3的中央安装有相机4；相机4通过数据电缆连有显示器；电机5安装于固定支架1偏向一侧导轨2的位置，该电机5的传动轴连有平行安装于固定支架1上的直线螺杆6；直线螺杆6与滑块连接件3通过螺母套接在一起。

两条导轨2之间通过滑块套连有滑块连接件3。

⑶开启相机4，该相机4拍摄视野于显示器中实时显示。

⑷操作人员根据显示器所示视野中心十字与患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使视野中心十字与患者体表射野中心十字重合。

⑸摆位完成，使用电机控制器控制电机5运转使相机4重新返回导轨2的初始位置。

多叶光栅形状验证方法包括以下步骤：

①按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置。

②使用肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机5运转使肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机4由初始位置沿导轨2移动至治疗射野中心轴位置（此位置在肿瘤放疗摆位、验证装置安装调试时已确定），此时相机4的视野中心十字与治疗射野中心轴重合。

③开启所述相机4，该相机4拍摄视野于显示器中实时显示。

④操作人员根据所述显示器所示视野中心十字与患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使视野中心十字与患者体表射野中心十字重合。

⑤将患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状按比例缩放，使其与相机4的实际视野尺寸比例匹配，即多叶光栅光栅距离处的相应比例。

⑥将经比例缩放后患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状显示于相机4视野内，且其中心与相机4的视野中心重合。

⑦使用手动或电动方式形成所需多叶光栅形状，即重离子照射射野形状。

⑧相机4拍摄多叶光栅形状，观察和测量多叶光栅形状与患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状边缘重合情况，从而实现多叶光栅的形状验证；其中相机4视野中心即为治疗射野中心。

Claims (3)

1.一种肿瘤放疗摆位、验证方法，其特征在于：该方法由放疗射野摆位方法和多叶光栅形状验证方法组成；其中

所述放疗射野摆位方法包括以下步骤：

⑴按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置；

⑵使用肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机（5）运转使所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机（4）由初始位置沿导轨（2）移动至治疗射野中心轴位置，此时所述相机（4）的视野中心十字与所述治疗射野中心轴重合；

⑶开启所述相机（4），该相机（4）拍摄视野于显示器中实时显示；

⑷操作人员根据所述显示器所示视野中心十字与所述患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使所述视野中心十字与所述患者体表射野中心十字重合；

⑸摆位完成，使用所述电机控制器控制电机（5）运转使所述相机（4）重新返回所述导轨（2）的初始位置；

所述多叶光栅形状验证方法包括以下步骤：

①按照治疗要求于重离子治疗终端利用激光定位灯摆正患者体位，并在患者体表标记射野中心十字位置；

②使用所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的电机控制器控制电机（5）运转使所述肿瘤放疗摆位、验证装置中的相机（4）由初始位置沿导轨（2）移动至治疗射野中心轴位置，此时所述相机（4）的视野中心十字与所述治疗射野中心轴重合；

③开启所述相机（4），该相机（4）拍摄视野于显示器中实时显示；

④操作人员根据所述显示器所示视野中心十字与所述患者体表标记的射野中心十字位置显示情况，通过调整治疗床实现使所述视野中心十字与所述患者体表射野中心十字重合；

⑤将患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状按比例缩放，使其与所述相机（4）的实际视野尺寸比例匹配，即多叶光栅光栅距离处的相应比例；

⑥将经比例缩放后所述患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状显示于所述相机（4）视野内，且其中心与所述相机（4）的视野中心重合；

⑦使用手动或电动方式形成所需多叶光栅形状，即重离子照射射野形状；

⑧所述相机（4）拍摄多叶光栅形状，观察和测量多叶光栅形状与患者照射射野形状或虚拟多叶光栅形状边缘重合情况，从而实现多叶光栅的形状验证；其中所述相机（4）视野中心即为治疗射野中心。

2.如权利要求1所述的一种肿瘤放疗摆位、验证方法，其特征在于：所述步骤⑵中的肿瘤放疗摆位、验证装置是指包括水平固定于地面上的固定支架（1）、平行安装于所述固定支架（1）上且与所述固定支架（1）方向垂直的两条导轨（2）、具有视野中心十字显示功能的相机（4）和带有电机控制器的电机（5）；所述两条导轨（2）之间设有滑块连接件（3），该滑块连接件（3）的中央安装有所述相机（4）；所述相机（4）通过数据电缆连有显示器；所述电机（5）安装于所述固定支架（1）偏向一侧所述导轨（2）的位置，该电机（5）的传动轴连有平行安装于所述固定支架（1）上的直线螺杆（6）；所述直线螺杆（6）与所述滑块连接件（3）通过螺母套接在一起。

3.如权利要求2所述的一种肿瘤放疗摆位、验证方法，其特征在于：所述两条导轨（2）之间通过滑块套连有所述滑块连接件（3）。

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