CN107596580B - 一种放疗定位体架板及放疗定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种放疗定位体架板和一种放疗定位方法。所述放疗定位体架板包括体架板本体，所述体架板本体上设置有压力传感器，所述压力传感器包括压力传感点阵列，所述压力传感器用于测量人体躺在体架板本体上时的重力分布。通过在CT定位扫描前，将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后同时得到第一人体重力分布结果；放疗前，将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，若存在偏转误差，则将患者身体还原至CT扫描时的状态，进而修正了偏转误差。本发明基于所述放疗定位体架板，还提供了一种放疗定位方法。
Description
技术领域
本领域涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种放疗定位体架板及放疗定位方法。
背景技术
放疗是治愈恶性肿瘤不可或缺的主要方法之一，定位是放疗的第一环节。患者进行CT定位扫描的结果作为靶区勾画、患者身体坐标系建立的基础。医生在CT定位扫描期间为患者勾画皮肤标记，并以所述皮肤标记作为放疗期间的定位参考点。
目前，在进行定位CT扫描和放射治疗时，通常采用定位体架板对患者进行体位固定。对于放射治疗的误差方向来讲，主要是有头脚方向、左右方向、上下方向和偏转方向的误差。对于前三个维度的误差比较容易通过测量皮肤标记以被发现，进而被修正。而偏转误差则是身体发生了偏转，由于皮肤和骨骼具有一定的松弛性，使得身体已经发生偏转但皮肤标记偏移并不明显，所以偏转误差不易被发现和修正，进而对照射准确性和放疗预后效果造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种放疗定位体架板，所述放疗定位体架板应用于定位CT扫描和放射治疗期间，能解决现有偏转误差难以被发现和修正的问题。基于所述放疗定位体架板，本发明还提供了一种放疗定位方法。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种放疗定位体架板，包括体架板本体，所述体架板本体上设置有压力传感器，所述压力传感器包括压力传感点阵列，所述压力传感器用于测量人体躺在体架板本体上时的重力分布。
通过在CT定位扫描前，将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后同时得到第一人体重力分布结果；放疗前，将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，若存在偏转误差，则将患者身体还原至CT扫描时的状态，进而修正了偏转误差。
进一步地，所述体架板本体上还设置有通讯装置，所述通讯装置用于将压力传感器所测量的重力分布数据传送至外部设备。所述通讯装置采用无线通讯或有线连接的方式均可。但不局限于此，所述体架板本体上还可以设置USB接口，用于将数据传递给移动设备。
优选的，所述体架板本体为碳纤维板。碳纤维为低密度材料，避免CT扫描结果产生伪影，影响图像质量。
优选的，所述压力传感点由碳纤维制成。碳纤维为低密度材料，避免CT扫描结果产生伪影，影响图像质量。
优选的，所述压力传感点的空间分布率大于等于1个传感点/cm2。压力传感点的空间分布率越大，测量精度越高，对偏转误差的修正越有利。
优选的，所述压力传感点阵列的宽度大于等于50cm，长度大于等于120cm。由于肿瘤常见于人体的上半身，所以压力传感点阵列120cm的长度能满足绝大部分患者的需要。
在上述放疗定位体架板的基础上，本发明还提供了一种放疗定位方法，所述方法包括以下步骤：
将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后得到CT扫描结果和第一人体重力分布结果；
将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，放射治疗前，通过已有的CT扫描结果调整人体的头脚方向、左右方向和上下方向；放射治疗前，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，调整人体的扭转角度；
放射治疗期间，放射治疗机的控制器通过对比实时测量的第二人体重力分布数据和已有的第一人体重力分布结果，控制放射治疗机出束是否暂停。
基于上述方法，所述放射治疗期间，放射治疗机的控制器通过对比实时测量的第二人体重力分布数据和已有的第一人体重力分布结果，控制放射治疗机出束是否暂停，具体包括：
已有的第一人体重力分布结果所对应的重力分布图为第一重力分布图；实时测量的第二人体重力分布数据所对应的重力分布图为第二重力分布图；将第一重力分布图划分为若干第一栅格，每个第一栅格中包含若干像素点；与第一重力分布图划分第一栅格的方式相同，将第二重力分布图划分为若干第二栅格，每个第二栅格中包含若干像素点；
计算每个第一栅格中所有像素点的灰度平均值，计算每个第二栅格中所有像素点的灰度平均值；
将每个第一栅格的灰度平均值，和与该第一栅格位置相对应的第二栅格的灰度平均值相减，得到一组灰度平均值之差；
计算该组灰度平均值之差的标准离差；计算该组灰度平均值之差中每个差值的绝对值，得到一组绝对值，并求该组绝对值的平均值；根据所述标准离差和平均值的大小，控制放射治疗机出束是否暂停。
与现有技术相比，本发明所提供的放疗定位体架板应用于CT定位扫描期间和放射治疗期间。通过在CT定位扫描前，将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后同时得到第一人体重力分布结果；放疗前，将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，若存在偏转误差，则将患者身体还原至CT扫描时的状态，进而修正了偏转误差。
本发明基于所述放疗定位体架板，还提供了一种放疗定位方法，应用所述方法，能有效修正人体的偏转误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。
图1所示为本发明所述放疗定位体架板的结构示意图。
图2所示为本发明所述压力传感器的结构示意图。
图中标号说明：
10-体架板本体；20-压力传感器；30-通讯装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
请参阅图1和图2，本实施例提供了一种放疗定位体架板。所述放疗定位体架板包括体架板本体10，CT定位扫描期间和放射治疗期间，所述体架板本体10设置于CT扫描机或放射治疗机的床体上，用于人体定位。所述体架板本体10上设置有压力传感器20，用于测量人体躺在体架板本体10上时的重力分布。
通过在CT定位扫描前，将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后同时得到第一人体重力分布结果；放疗前，将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，若存在偏转误差，则将患者身体还原至CT扫描时的状态，进而修正了偏转误差。
本实施例中，所述所述体架板本体10上还设置有通讯装置30，所述通讯装置30用于将压力传感器20所测量的重力分布数据传送至外部设备。所述通讯装置30采用无线通讯(例如蓝牙、zigbee等)或有线连接的方式均可。但不局限于此，所述体架板本体10上还可以设置USB接口，用于将数据传递给移动设备。
作为举例，所述压力传感器20为柔性薄膜网格状触觉压力传感器。所述柔性薄膜网格状触觉压力传感器由两片很薄的聚酯薄膜组成，其中一片薄膜铺设有若干行导电碳纤维带状导体，另一片薄膜铺设有若干列导电碳纤维带状导体，所述行与行的间距等于1cm，所述列与列的间距也等于1cm。导电碳纤维带状导体外表面涂有特殊电阻油墨涂层。两片薄膜合为一体时，这些横向碳纤维导体和纵向碳纤维导体的交叉点就形成了压力传感点阵列。此时所述压力传感点的空间分布率等于1个传感点/cm2。
但不局限于此，所述压力传感点的空间分布率不受限制，但优选于大于等于1个传感点/cm2。
考虑到金属等高密度材料在CT扫描时会形成伪影，在本实施例中，所述体架板本体10可选用碳纤维板，碳纤维是体密度材料，CT扫描时不形成伪影。但不局限于此，所述体架板本体10选用其他种类的低密度材料亦可。
为了使所述CT扫描仪能适用于绝大部分患者，所述压力传感点阵列的宽度大于等于50cm，长度大于等于120cm。由于肿瘤常见于人体的上半身，所以压力传感点阵列120cm的长度能满足绝大部分患者的需要。
基于上述放疗定位体架板，本实施例还提供了一种放疗定位方法。所述方法包括以下步骤：
1、将所述放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后得到CT扫描结果和第一人体重力分布结果。
2、将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，放射治疗前，通过已有的CT扫描结果调整人体的头脚方向、左右方向和上下方向；放射治疗前，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，调整人体的扭转角度。
所述第2步中，可通过显示器同时显示两种重力分布数据所对应的重力分布图，重力分布图中，不同的压力所对应的颜色色相或饱和度不一致。通过目测两幅重力分布图，调整人体的偏转角度，进而消除偏转误差。
3、放射治疗期间，放射治疗机的控制器通过对比实时测量的第二人体重力分布数据和已有的第一人体重力分布结果，控制放射治疗机出束是否暂停。所述第3步，具体包括：
3.1已有的第一人体重力分布结果所对应的重力分布图为第一重力分布图；实时测量的第二人体重力分布数据所对应的重力分布图为第二重力分布图；将第一重力分布图划分为若干第一栅格，每个第一栅格中包含若干像素点；与第一重力分布图划分第一栅格的方式相同，将第二重力分布图划分为若干第二栅格，每个第二栅格中包含若干像素点；
3.2计算每个第一栅格中所有像素点的灰度平均值，计算每个第二栅格中所有像素点的灰度平均值；
3.3将每个第一栅格的灰度平均值，和与该第一栅格位置相对应的第二栅格的灰度平均值相减，得到一组灰度平均值之差；
3.4计算该组灰度平均值之差的标准离差；计算该组灰度平均值之差中每个差值的绝对值，得到一组绝对值，并求该组绝对值的平均值；根据所述标准离差和平均值的大小，控制放射治疗机出束是否暂停。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种放疗定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将放疗定位体架板固定于CT扫描机的床体上，CT扫描后得到CT扫描结果和第一人体重力分布结果；所述放疗定位体架板包括体架板本体，所述体架板本体上设置有压力传感器，所述压力传感器包括压力传感点阵列，所述压力传感器用于测量人体躺在体架板本体上时的重力分布；
将所述放疗定位体架板固定于放射治疗机的床体上，放射治疗前，通过已有的CT扫描结果调整人体的头脚方向、左右方向和上下方向；放射治疗前，通过将实时测量的第二人体重力分布数据与已有的第一人体重力分布结果相比较，调整人体的扭转角度；
已有的第一人体重力分布结果所对应的重力分布图为第一重力分布图；实时测量的第二人体重力分布数据所对应的重力分布图为第二重力分布图；将第一重力分布图划分为若干第一栅格，每个第一栅格中包含若干像素点；与第一重力分布图划分第一栅格的方式相同，将第二重力分布图划分为若干第二栅格，每个第二栅格中包含若干像素点；
计算每个第一栅格中所有像素点的灰度平均值，计算每个第二栅格中所有像素点的灰度平均值；
将每个第一栅格的灰度平均值，和与该第一栅格位置相对应的第二栅格的灰度平均值相减，得到一组灰度平均值之差；
计算该组灰度平均值之差的标准离差；计算该组灰度平均值之差中每个差值的绝对值，得到一组绝对值，并求该组绝对值的平均值；根据所述标准离差和平均值的大小，控制放射治疗机出束是否暂停。
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