CN103054607A - 一种放射治疗用ct/mri双体位融合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，属于医疗用具技术领域，包括四象限扫描板和连接板，四象限扫描板为正方形薄板，正方形薄板的两条对角线位置各装有一根斜杆，两根斜杆的交点为四象限扫描板的中心，斜杆内部均开设有空腔并且空腔之间互通，空腔中装有填充物，斜杆的两端均密封，填充物为植物油脂，斜杆的直径范围为3mm-5mm；连接板与CT或MRI扫描床的顶端靠近机架一侧紧固连接。有益效果是方便，快捷，体位定位准确，可以实现CT/MRI横断位和矢状位双体位任意定位扫描图像的自动配准与融合，提高了CT/MRI图像配准和融合的精确度，方便用于放射治疗计划的精确设计。

Description

一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置

技术领域

本发明涉及一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，属于医疗用具技术领域。

背景技术

CT/MRI定位图像融合用于放射治疗计划系统可显著提高肿瘤靶区的识别与勾画的准确性，但是由于CT/MRI图像扫描参数不一致，病人体位的重合性难于掌握，扫描获得的图像往往很难找到一致体位，这给后续的图像配准和融合带来了很大的困难和不确定性。目前基于特征点的配准研究大多采用近似体位特征点进行配准，而近似配准的图像用于融合，其结果在临床的应用价值将大打折扣。在先前的研究中，几乎都以解剖结构标记点作为参考标记点进行体位的确定和融合精度的分析，图像的配准不够精确，融合和评价过程较为繁杂，从而限制了融合图像在临床的实际应用。体外标记点辅助方案可以较有效地解决CT/MRI图像体位一致性问题，人工标记点在CT/MRI图像上均可显像。在相同标记点定位条件下进行MRI T1WI增强序列和CT定位扫描，获取MRI图像和CT图像，然后依据外标记点找到CT/MRI同一层面的图像，进行快速配准和融合。但是这种仅仅依靠有限的体外标记点存在致命的弱点，即很难实现在CT/MRI图像上均显示到某一人工标记点，体位一致性仍存在不确定性。而利用基础环配以塑料定位板进行定位，在CT图像扫描时可以较好的成像，但MRI图像扫描时由于基础环和塑料定位板的定位线都是金属，则伪影较大，定位图像无法使用。同时由于横断位和矢状位扫描体位特征点也不太方便确定，两种体位在CT或MRI单机融合还难于实现，更不用说是CT/MRI双体位任意扫描图像之间的自动配准与融合。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，能有效解决CT/MRI横断位和矢状位双体位定位扫描图像配准与融合中体位一致性问题，实现CT/MRI横断位和矢状位双体位任意定位扫描图像之间的自动配准与融合，提高配准精度，方便用于放射治疗计划的精确设计。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，包括四象限扫描板和连接板，四象限扫描板为正方形薄板，正方形薄板的两条对角线位置各装有一根斜杆，两根斜杆的交点为四象限扫描板的中心，斜杆内部均开设有空腔并且空腔之间互通，空腔中装有填充油脂，填充物为植物油脂，可以使MRI扫描成像但不产生伪影材料，斜杆的两端均密封，斜杆的直径范围为3mm-5mm；连接板与CT或MRI扫描床的顶端靠近机架一侧紧固连接。

所述的四象限扫描板中间嵌入两根相互垂直交叉的斜杆，两根斜杆的交点为四象限扫描板的中心，以该中心为原点，垂直于四象限扫描板的四边确定X轴和Y轴，形成四象限，左右、上下分别对称分布，坐标设置类似于平面坐标系。在垂直于X轴和Y轴确定的四象限平面并经过原点，作一垂线，则形成Z轴。

本发明的有益效果是：方便，快捷，体位定位准确，可以实现CT/MRI横断位和矢状位双体位任意定位图像的自动配准与融合，提高了CT/MRI图像配准和融合的精确度，方便用于放射治疗计划的精确设计。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的MRI放置示意图；

图3为本发明的CT放置示意图；

图4为本发明的CT/MRI摆位示意图；

图5为本发明的CT/MRI扫描示意图；

图6为本发明的CT/MRI扫描切面及象限坐标示意图；

图7为本发明的CT/MRI横断位扫描图像；

图8为本发明的CT/MRI矢状位扫描图像；

图9为本发明使用的流程示意图。

图中：1、四象限扫描板，2、连接板，3、斜杆，4、空腔，5、CT/MRI床，51、CT床移动板，6、CT头部托架，7、头部，8、头模，9、横断位扫描线，10、矢状位扫描线，11、X轴，12、Y轴，13、Z轴，14、CT/MRI横断位切图，15、CT/MRI矢状位切图，16、摆位十字激光线，17、横断位与矢状位切面交线，18、CT/MRI横断位扫描图像，19、CT/MRI矢状位扫描图像，20、原点，21、交点。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，包括四象限扫描板1和连接板2，四象限扫描板1为正方形薄板，正方形薄板的两条对角线位置各装有一根斜杆3，两根斜杆3的交点为四象限扫描板1的中心，斜杆3内部均开设有空腔4并且空腔4之间互通，空腔4中装有填充油脂，斜杆3的两端均密封，填充物为植物油脂，以使MRI扫描成像但不产生伪影材料，斜杆3的直径范围为3mm-5mm；连接板2与CT/MRI扫描床5的顶端靠近机架一侧紧固连接。

图9为本发明使用的流程示意图，工作过程：患者取仰卧位，热塑头模8成形并固定在患者头部7使头模8不可随意移动，如图4所示；但整个头模8无需固定在基础环等固定物上，并把CT/MRI四象限扫描板1通过连接板2与CT/MRI扫描床5的CT/MRI床移动板51顶端靠近机架一侧紧固连接，使患者头部放置于CT/MRI扫描床5的顶端的CT/MRI四象限扫描板1上，如图2、图3所示。在扫描开始前，首先利用摆位十字激光线16确定头模8左右两侧位置，并做好标记，然后利用CT/MRI机房顶部的摆位十字激光线16确定头模8面部位置，并做好标记，如图4所示；对患者分别进行横断位和矢状位扫描，如图5所示；从而得到CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19，图7和图8所示。患者的头部7的头模8保存，放射治疗前激光定位标记将不再改变位置，放疗时利用该激光定位标记进行摆位治疗操作即可。

CT/MRI与安装有图像配准与融合软件的计算机通过网络连接，分别对CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一体位进行自动配准与融合，具体方法如下：如图4，图5和图6所示，对患者分别进行横断位和矢状位扫描时，在X轴11和Y轴12确定的四象限平面内形成CT/MRI横断位扫描线9和矢状位扫描线10，CT/MRI横断位扫描线9和矢状位扫描线10和两斜杆3分别切出两个交点21（特殊情况过原点20时为1个点），以图4所示的冠状位扫描线8位于第一第二象限、矢状位扫描线9位于第二第三象限为例，如果定义原点的平面坐标为（0,0），CT/MRI横断位扫描线9两个交点21之间的距离为S1，矢状位扫描线10两个交点21之间的距离为S2，则CT/MRI横断位扫描线9两个交点21的坐标分别为（-S1/2, S2/2）、（S1/2, S2/2），则矢状位扫描线10两个交点21的坐标分别为（-S1/2, S2/2）、（-S1/2, -S2/2）；同时CT/MRI横断位切图14和CT/MRI矢状位切图15交于横断位与矢状位切面交线17，则对于交线17来说，其在X轴11和Y轴12的平面的投影坐标都为（-S1/2, S2/2）。这时若加入Z轴13，则原点20的坐标为（0,0,0），而在交线17的任意一点的坐标就是（-S1/2, S2/2，z），z的值即为该任一点距离X轴11和Y轴12平面的垂直距离；这样对于CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一体位的任意一点来说，首先该点在交线17上，z的值也可确定，则该点的坐标即为（-S1/2, S2/2，z），则在进行CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一体位配准与融合时，配准即是对找到CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一坐标点（-S1/2, S2/2，z），融合即是对CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一坐标点（-S1/2, S2/2，z）的像素值进行融合。而每一个相同坐标点都可自动确定，则CT/MRI横断位扫描图像18和CT/MRI矢状位扫描图像19同一体位的自动配准与融合就完成了。从而可以实现CT/MRI横断位和矢状位双体位定位图像的自动配准与融合，融合后的图像即可用于放射治疗计划的设计。

Claims (3)

1.一种放射治疗用CT/MRI双体位扫描定位板，其特征在于，包括四象限扫描板（1）和连接板（2），四象限扫描板（1）为正方形薄板，所述的正方形薄板的两条对角线位置各装有一根斜杆（3），两根斜杆（3）内部均开设有空腔（4）并且空腔（4）之间互通，空腔（4）中装有填充油脂，斜杆（3）的两端均密封，连接板（2）与CT/MRI扫描床（4）的顶端靠近机架一侧紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，其特征在于所述的填充油脂为植物油脂。

3.根据权利要求1所述的一种放射治疗用CT/MRI双体位融合装置，其特征在于所述的斜杆（2）直径范围为3mm-5mm。

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