CN102698375A - 一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法和装置 - Google Patents

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一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，在控制放射治疗设备出束时机的过程中，追踪患者呼吸时的胸部运动，根据患者呼吸时胸部运动的轨迹来控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。一种实现上述方法的装置，包括放射治疗设备、摄像机和计算机。利用一个发光参照标识物跟随患者呼吸时的胸部上下运动，摄像机实时采集发光参照标识物的运动图像，计算机计算运动轨迹，根据运动轨迹确定放射治疗设备的出束开始点和出束结束点，本发明可满足患者呼吸顺畅的要求，并且减少了呼吸时肿瘤位置偏移所造成的照射位置精度偏差，提高了治疗效果，从而达到很高的治疗增益比，使放射治疗过程更人性化。

Description

一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法和装置
技术领域:
本发明涉及物理领域，尤其涉及放射治疗设备，特别涉及放射治疗设备的精确控制技术，具体的是一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法和装置。
背景技术:
现有技术中，在放射治疗过程中，患者的呼吸会造成肿瘤位移。目前常用的解决方法是：（1）照射时让病人深呼吸并憋住；（2）压制病人呼吸使其呼吸变浅；（3）扩大照射范围。上述方法或者使病人在整个治疗过程中处于非常不舒服的状态，或者造成照射范围扩大的后果，导致治疗效果降低。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，所述的这种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法要解决现有技术中放射治疗时患者呼吸造成肿瘤位移的技术问题。
本发明的这种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，包括一个控制放射治疗设备出束时机的过程，其中，在所述的控制放射治疗设备出束时机的过程中，追踪患者呼吸时的胸部运动，根据患者呼吸时胸部运动的轨迹来控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。
进一步的，在所述的控制放射治疗设备出束时机的过程中，利用一个参照标识物跟随患者呼吸时的胸部运动，利用一个影像采集装置采集所述的参照标识物的运动图像，将所述的运动图像传输到一个计算机，利用所述的计算机计算参照标识物的运动轨迹并确定放射治疗设备的出束开始点和出束结束点，利用计算机控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。
本发明还提供了一种实现上述方法的装置，所述的这种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的装置包括放射治疗设备、摄像机和计算机，所述的放射治疗设备中设置有出束控制部件，其中，摄像机的视频信号输出端与所述的计算机连接，计算机通过一个控制端口与所述的出束控制部件的控制端连接。
进一步的，所述的放射治疗设备中设置有治疗床，所述的治疗床设置在放射治疗设备的下方，治疗床的上方设置有一个发光参照标识物。
进一步的，所述的摄像机通过一个支架设置在所述的治疗床上。
进一步的，所述的支架包括竖直杆和滑块，所述的摄像机与所述的滑块连接，滑块与所述的竖直杆之间设置有滑动副，滑块与竖直杆之间设置有锁紧螺栓。
进一步的，所述的计算机中设置有发光参照标识物的轨迹处理模块。
本发明的工作原理是：患者平躺在治疗床上，靶点位于放射治疗设备的出束路径中，将发光参照标识物放置在患者胸部。患者呼吸时，发光参照标识物跟随患者胸部上下运动，摄像机将发光参照标识物的运动轨迹采集下来，在计算机中形成运动轨迹，物理师根据运动轨迹确定放射治疗设备的出束开始点和出束结束点，然后利用计算机控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明利用发光参照标识物跟随患者呼吸时的胸部上下运动，利用摄像机实时采集发光参照标识物的运动图像，利用计算机计算发光参照标识物的运动轨迹，根据运动轨迹确定放射治疗设备的出束开始点和出束结束点，然后利用计算机控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机，可满足患者呼吸顺畅的要求，并且减少了呼吸时肿瘤位置偏移所造成的照射位置精度偏差，提高了治疗效果，从而达到很高的治疗增益比，使放射治疗过程更人性化。
附图说明： 
   图1是本发明中的减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的装置的结构示意图。
图2是本发明中的减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法的一个实施例中的呼吸运动轨迹图。
具体实施方式：
实施例1:
如图1所示，本发明的减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，包括一个控制放射治疗设备1出束时机的过程，其中，在所述的控制放射治疗设备1出束时机的过程中，追踪患者2呼吸时的胸部运动，根据患者2呼吸时胸部运动的轨迹来控制放射治疗设备1出束的开始和结束的时机。
进一步的，在所述的控制放射治疗设备1出束时机的过程中，利用一个参照标识物跟随患者2呼吸时的胸部运动，利用一个影像采集装置采集所述的参照标识物的运动图像，将所述的运动图像传输到一个计算机，利用所述的计算机计算参照标识物的运动轨迹并确定放射治疗设备1的出束开始点和出束结束点，利用计算机控制放射治疗设备1出束的开始和结束的时机。
本发明还提供了一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的装置，所述的这种装置包括放射治疗设备1、摄像机4和计算机（图中未示），所述的放射治疗设备1中设置有治疗床和出束控制部件（图中未示），其中，所述的治疗床设置在放射治疗设备1的下方，所述的摄像机4设置在治疗床上，治疗床的上侧设置有一个发光参照标识物3，所述的发光参照标识物3位于摄像机4的视野内，摄像机4的视频信号输出端与所述的计算机连接，计算机通过一个控制端口与所述的出束控制部件的控制端连接。
进一步的，所述的摄像机4通过一个支架5设置在所述的治疗床上。
进一步的，所述的支架5包括竖直杆和滑块，所述的摄像机4与所述的滑块连接，滑块与所述的竖直杆之间设置有滑动副，滑块与竖直杆之间设置有锁紧螺栓。
进一步的，所述的摄像机4的镜头光轴平行于治疗床平面。
进一步的，所述的计算机中设置有发光参照标识物3的轨迹处理模块。
本实施例的工作原理是：患者2平躺在治疗床上，靶点位于放射治疗设备1的出束路径中，将发光参照标识物3放置在患者2胸部。患者2呼吸时，发光参照标识物3跟随患者2胸部上下运动，摄像机4将发光参照标识物3的运动轨迹采集下来，在计算机中形成运动轨迹，物理师根据运动轨迹确定放射治疗设备1的出束开始点和出束结束点，然后利用计算机控制放射治疗设备1出束的开始和结束的时机。
如图2所示，纵轴H表示发光参照标识物3的垂直位移距离，a点、c点是放射治疗开始点; b点、d点是放射治疗结束点，横轴T表示时间。在发光参照标识物3达到a点和b点之间的高度时，启动放射治疗设备1的出束，在发光参照标识物3位于a点和b点之间的高度以外时，停止放射治疗设备1的出束。

Claims (7)

1.一种减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，包括一个控制放射治疗设备出束时机的过程，其特征在于：在所述的控制放射治疗设备出束时机的过程中，追踪患者呼吸时的胸部运动，根据患者呼吸时胸部运动的轨迹来控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。
2.如权利要求1所述的减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差的方法，其特征在于：在所述的控制放射治疗设备出束时机的过程中，利用一个参照标识物跟随患者呼吸时的胸部运动，利用一个影像采集装置采集所述的参照标识物的运动图像，将所述的运动图像传输到一个计算机，利用所述的计算机计算参照标识物的运动轨迹并确定放射治疗设备的出束开始点和出束结束点，利用计算机控制放射治疗设备出束的开始和结束的时机。
3.一种实现如权利要求1所述的减少放射治疗中呼吸导致的照射偏差方法的装置，包括放射治疗设备、摄像机和计算机，所述的放射治疗设备中设置有出束控制部件，其特征在于：摄像机的视频信号输出端与所述的计算机连接，计算机通过一个控制端口与所述的出束控制部件的控制端连接。
4.如权利要求3所述的利用视屏图像实现的放射治疗设备呼吸门控装置，其特征在于：所述的放射治疗设备中设置有治疗床，所述的治疗床设置在放射治疗设备的下方，治疗床的上方设置有一个发光参照标识物。
5.如权利要求4所述的利用视屏图像实现的放射治疗设备呼吸门控装置，其特征在于：所述的摄像机通过一个支架设置在所述的治疗床上。
6.如权利要求5所述的利用视屏图像实现的放射治疗设备呼吸门控装置，其特征在于：所述的支架包括竖直杆和滑块，所述的摄像机与所述的滑块连接，滑块与所述的竖直杆之间设置有滑动副，滑块与竖直杆之间设置有锁紧螺栓。
7.如权利要求3所述的利用视屏图像实现的放射治疗设备呼吸门控装置，其特征在于：所述的计算机中设置有发光参照标识物的轨迹处理模块。
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