CN110227214A - 一种基于定位标的放射治疗定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于定位标的放射治疗定位方法，包括：放射治疗计划阶段：在目标放疗物靶区的周围确定定位标粘贴点；在各定位标粘贴点处分别粘贴一第一定位标；采用CT系统扫描目标放疗物，获得带有第一定位标的标点的目标放疗物CT图像后，去除第一定位标；放射治疗实施阶段：在各定位标粘贴点处分别粘贴一第二定位标；采用图像引导定位系统扫描目标放疗物，获得带有第二定位标的标点的目标放疗物引导定位图像；基于第一定位标的标点和第二定位标的标点对目标放疗物CT图像和目标放疗物引导定位图像进行配准获取患者的摆位偏差；基于摆位偏差调整患者的摆位。本发明实现了放疗过程中的目标放疗物引导定位图像与目标放疗物的CT图像的精确配准定位。

Description

一种基于定位标的放射治疗定位方法

技术领域

本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种基于定位标的放射治疗定位方法。

背景技术

图像引导定位技术是影像引导放射治疗(IGRT)的核心关键技术，利用患者内部解剖结构或金属标记的图像特征实现对患者摆位的验证及调整。

IGPS图像引导放疗定位系统是图像引导定位技术实现方式之一。IGPS系统采用千伏级X射线立体平面成像技术，获得两个方向的X射线投影图像，利用患者内部解剖结构或金属标记的图像特征实现对患者摆位的验证及调整。

以乳腺肿瘤的定位为例，现有技术中，图像引导定位方法包括如下步骤：1、患者进行正常的初始摆位，然后使用图像引导定位系统对患者的乳腺进行曝光采图；2、基于患者的脊柱骨性标识或肋骨骨性标识进行图像配准，计算出患者摆位偏差。3、根据患者的摆位偏差，控制治疗床移动修正摆位偏差。

现有技术中的图像引导定位方法存在如下缺陷：

采用脊柱骨性标识作为基准进行定位，则由于靶区位置在乳腺部位，与脊柱部位存在较大距离(10cm～20cm)，很容易出现脊柱部位定位准确而乳腺部位存在较大偏差的情况，影响治疗效果。

采用肋骨骨性标识作为基准进行定位，则由于肋骨的特征在X射线成像下不够明显，会加重了操作人员的目视检查的工作量，影响工作效率。

发明内容

针对现有技术中的图像引导定位方法所存在的缺陷，本发明提供了一种基于定位标的放射治疗定位方法，其在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤上粘贴定位标，从而基于定位标实现患者在放疗过程中的目标放疗物的引导定位图像与预先获取的目标放疗物的CT图像的配准定位，最终计算出患者的摆位偏差。

由于定位标靠近靶区且位于皮肤表面，因此与现有技术中的IGPS定位方法相比，本发明能够显著提高摆位偏差的计算精度，从而提升定位效果。

本发明的基于定位标的放射治疗定位方法的技术方案具体如下：

一种基于定位标的放射治疗定位方法，其包括：

放射治疗计划阶段：

在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤表面确定至少三个定位标粘贴点；

在所述至少三个定位标粘贴点处分别粘贴一个第一定位标；

采用CT系统扫描所述目标放疗物，获得带有所述第一定位标的标点的目标放疗物CT图像，去除所述第一定位标；

放射治疗实施阶段：

在所述至少三个定位标粘贴点处分别粘贴一个第二定位标；

对患者进行初始摆位，采用图像引导定位系统照射所述目标放疗物并曝光采图，获得带有所述第二定位标的标点的目标放疗物引导定位图像；

基于所述第一定位标的标点和所述第二定位标的标点对所述目标放疗物CT图像和所述目标放疗物引导定位图像进行图像配准，以获取患者的摆位偏差；

基于所述摆位偏差调整患者的摆位。

在一些具体实施例中，所述放射治疗定位方法还包括：在确定好的所述至少三个定位标粘贴点处制作可视化指示标记。

在一些具体实施例中，所述可视化指示标记为通过二氧化碳激光枪在所述定位标粘贴点处形成的镭射点。

在一些具体实施例中，所述可视化指示标记为通过皮肤记号笔在所述定位标粘贴点处形成的墨点。

在一些具体实施例中，所述第一定位标及所述第二定位标为金属材质，所述第一定位标与所述第二定位标的形状及尺寸均相同。

在一些具体实施例中，所述第一定位标及所述第二定位标为球形，其直径为2～3mm。

在一些具体实施例中，所述定位标粘贴点的数目设置为三个，三个所述定位标粘贴点呈三角形排布，任意两个定位标粘贴点之间的距离为1～10cm。

在一些具体实施例中，所述目标放疗物为乳腺肿瘤、靠近体表的胸部肿瘤或腹部肿瘤。

在一些具体实施例中，所述图像引导定位系统为IGPS图像引导放疗定位系统。

可见，本发明通过在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤上粘贴定位标，并基于定位标实现患者在放疗过程中的目标放疗物的引导定位图像与预先获取的目标放疗物的CT图像的配准定位，从而最终计算出患者的摆位偏差。与现有技术中的图像引导定位方法相比，本发明能够显著提高摆位偏差的计算精度，从而提升定位效果。

附图说明

图1为本发明的放射治疗定位方法的流程图；

图2为在乳腺肿瘤放射治疗实施例中本发明中的定位标的粘贴效果示意图；

图3为在乳腺肿瘤放射治疗实施例中本发明中的CT图像和引导定位图像的配准过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1，本发明提供的基于定位标的放射治疗定位方法包括如下步骤：

S101:在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤表面确定至少三个定位标粘贴点。

此处所提及的目标放疗物即为接受放射治疗的目标肿瘤，其可以是乳腺肿瘤，以及靠近体表的胸部肿瘤、腹部肿瘤等，目标放疗物的靶区通过前期的诊断所确定。

为了保证定位效果，各定位标粘贴点最好为非共线设置，即各定位标粘贴点不是处于同一条直线上。在一些实施例中，定位标粘贴点的数目设置为三个，三个定位标粘贴点呈三角形排布。三个定位标粘贴点中的任意两个定位标粘贴点之间的距离一般设置为1～10cm。至于定位标粘贴点的具体间距，则与目标放疗物靶区的尺寸相关，如在乳腺肿瘤的放射治疗例中，三个定位标粘贴点中的任意两个定位标粘贴点之间的距离一般设置为8cm。

S102:在确定好的各定位标粘贴点处均制作一个可视化指示标记。

在定位标粘贴点处制作可视化的指示标记，能够方便操作人员迅速、准确地找到定位标粘贴点。

可选的，在一些实施例中，通过二氧化碳激光枪对准定位标粘贴点处的皮肤进行镭射，从而在定位标粘贴点处的皮肤上形成与周围皮肤的颜色存在较大差异的镭射点，该镭射点即构成可视化指示标记。镭射点能够在皮肤上存续较长的时间，因此在整个放射治疗周期内不再需要重新制作。

在其他一些实施例中，为了减少对患者的皮肤的伤害，也可以通过皮肤记号笔在所述定位标粘贴点处的皮肤上形成墨点，该墨点即构成可视化指示标记。墨点在皮肤上的存续时间较短，当墨点变淡时，可以采用皮肤记号笔对其颜色加深。

S103:在可视化指示标记的指示下，在各定位标粘贴点处分别粘贴一个第一定位标。

由于在CT扫描成像、图像引导定位系统曝光彩图中，金属材质的定位标都能够在图像中形成显著的可观测的标点。因此，优选的，第一定位标采用金属材质。在一些优选实施例中，第一定位标的形状设置为球形，其直径为2～3mm。当然，在其他一些实施例中，第一定位标的形状也可以为其他形状及尺寸，本发明不进行限定。可选的，第一定位标通过对人体皮肤无刺激的医用胶水或医用胶布粘贴在定位标粘贴点处。

请参考图2所示，其示出了在乳腺肿瘤放射治疗实施例中本发明中的定位标的粘贴效果示意图。该实施例中，共贴贴有三个第一定位标，分别为第一定位标1、第一定位标2和第一定位标3，三个第一定位标呈三角形分布。

S104:采用CT系统扫描目标放疗物，从而获得带有第一定位标的标点的目标放疗物CT图像，去除所述第一定位标。

至此，获得了目标放疗物CT图像，保存好该目标放疗物CT图像。

上述步骤S101至步骤S104的目的是获得目标放疗物的CT图像。在后续的每次放射治疗过程中，可以重复使用该目标放疗物CT图像，以实现对患者的摆位调整。

具体的，在每次放射治疗过程中，对患者的摆位调整调整过程包括如下步骤：

S105：在可视化指示标记的指示下，在患者的目标放疗物靶区周围的各定位标粘贴点处分别粘贴一个第二定位标。

该第二定位标的材质、形状及尺寸与步骤S103中的第一定位标的材质、形状及尺寸完全相同。可选的，第二定位标通过对人体皮肤无刺激的医用胶水或医用胶布粘贴在定位标粘贴点处。

由于第二定位标的数目、粘贴位置、材质、形状及尺寸均与第一定位标相同。因此，在步骤S103所提及的乳腺肿瘤放射治疗实施例中，三个第二定位标的粘贴效果可以继续参考图1所示。如图1所示，该实施例中，S105步骤，共粘贴三个第二定位标，分别为第二定位标1’、第二定位标2’和第二定位标3’，三个第二定位标呈三角形分布。

S106：患者以初始摆位躺在治疗床上，采用图像引导定位系统照射患者的目标放疗物并曝光采图，从而获得带有第二定位标的标点的目标放疗物引导定位图像。

在一些实施例中，采用IGPS图像引导放疗定位系统完成对目标放疗物的曝光采图，该系统采用千伏级X射线立体平面成像技术，获得两个方向的X射线投影图像，从而实现对目标放疗物的采图。当然，在其他实施例中也可以采用已知的其他类型的图像引导定位系统。

S107：基于S104步骤获得的带有第一定位标的标点的目标放疗物CT图像及S106步骤获取的带有第二定位标的标点的目标放疗物引导定位图像进行图像配准，从而获取患者的摆位偏差。

具体的图像配准，则采用已知的各类图像配准软件加以实现。例如在一些具体实施例中，图像引导定位系统内即自带有专用的图像配准软件，其即能够完成图像配准过程。

如图3所示，其示出了在乳腺肿瘤放射治疗实施例中，通过IGPS图像引导放疗定位系统的自带图像配准软件实现图像配准过程中的效果图。需要说明的是，由于图像配准软件算法的具体原理及处理过程为本领域已有的成熟技术，其也并非本发明所要保护的对象，因此本说明书不再进行详细描述。本领域技术人员在实现本发明时，可以直接采用已有的各类图像配准软件。

S108：最后，基于摆位偏差调整治疗床的方位，使得患者的摆位调整至合适的治疗位置，完成定位。从而保证后续正式的放疗过程中，放疗系统发出的射线能够精确地照射至目标放疗物上，实现精准放疗。

可见，本发明通过在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤上粘贴定位标，并基于定位标实现患者在放疗过程中的目标放疗物的引导定位图像与预先获取的目标放疗物的CT图像的配准定位，从而最终计算出患者的摆位偏差。

由于定位标靠近靶区且位于皮肤表面，因此与现有技术中的图像引导定位方法相比，本发明能够显著提高摆位偏差的计算精度，从而提升定位效果。

需要特别说明的是，本发明提出的基于定位标的放射治疗定位方法并不是以直接获得诊断结果为目的，其只是对获得的中间结果的信息进行处理的方法。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (9)

1.一种基于定位标的放射治疗定位方法，其特征在于，其包括：

放射治疗计划阶段：

在患者的目标放疗物靶区的周围皮肤表面确定至少三个定位标粘贴点；

在所述至少三个定位标粘贴点处分别粘贴一个第一定位标；

采用CT系统扫描所述目标放疗物，获得带有所述第一定位标的标点的目标放疗物CT图像，去除所述第一定位标；

放射治疗实施阶段：

在所述至少三个定位标粘贴点处分别粘贴一个第二定位标；

对患者进行初始摆位，采用图像引导定位系统照射所述目标放疗物并曝光采图，获得带有所述第二定位标的标点的目标放疗物引导定位图像；

基于所述第一定位标的标点和所述第二定位标的标点对所述目标放疗物CT图像和所述目标放疗物引导定位图像进行图像配准，以获取患者的摆位偏差；

基于所述摆位偏差调整患者的摆位。

2.如权利要求1所述的放射治疗定位方法，其特征在于，其还包括：

在确定好的所述至少三个定位标粘贴点处制作可视化指示标记。

3.如权利要求2所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述可视化指示标记为通过二氧化碳激光枪在所述定位标粘贴点处形成的镭射点。

4.如权利要求2所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述可视化指示标记为通过皮肤记号笔在所述定位标粘贴点处形成的墨点。

5.如权利要求1所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述第一定位标及所述第二定位标为金属材质，所述第一定位标与所述第二定位标的形状及尺寸均相同。

6.如权利要求5所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述第一定位标及所述第二定位标为球形，其直径为2～3mm。

7.如权利要求1所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述定位标粘贴点的数目设置为三个，三个所述定位标粘贴点呈三角形排布，任意两个定位标粘贴点之间的距离为1～10cm。

8.如权利要求1所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述目标放疗物为乳腺肿瘤、靠近体表的胸部肿瘤或腹部肿瘤。

9.如权利要求1所述的放射治疗定位方法，其特征在于，所述图像引导定位系统为IGPS图像引导放疗定位系统。