CN110366439B - 图像引导系统、上位机、放射治疗系统及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种摆位方法、装置及放射治疗系统，涉及放疗技术领域，所述方法包括：图像引导系统获取待治疗的伽玛角的DRR图像，并对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及DRR图像，计算得到DRR图像中的拍片点与图像引导系统的成像点之间的第一偏移量，使得上位机可以根据该第一偏移量调整治疗床的位置，将拍片点与成像点对准。由于图像引导系统在计算第一偏移量时所参考的图像是根据CT图像重建的该待治疗的伽玛角的DRR图像，根据该DRR图像进行摆位时的精度较高，能保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的CT图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量。

Description

图像引导系统、上位机、放射治疗系统及介质

技术领域

本发明涉及放疗技术领域，特别涉及一种摆位方法、装置及放射治疗系统。

背景技术

在放射治疗前，一般采用图像引导放射治疗(image guide radiation therapy，IGRT)系统对患者进行摆位。摆位时可以通过对比IGRT系统获取到的IGRT 图像以及预先获取的患部的电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT) 图像，确定IGRT系统的成像点与该CT图像中预设拍片点之间的位置关系。然后可以通过调整治疗床的位置，将该成像点与拍片点对准，即可完成对患者的摆位。在放射治疗时，可以根据成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及CT图像中预设拍片点与靶点之间的相对位置关系，确定该射束焦点与患部的靶点之间的相对位置关系，最后可以根据该射束焦点与靶点之间的相对位置关系调整治疗床的位置，以使得患部的靶点与射束焦点对准，以便进行放射治疗。

在放射治疗时，为了避免治疗射束对患部之外的敏感组织或器官(例如眼睛)造成影响，一般会通过调整放射治疗系统的伽玛角，来调整患者的体位，使得治疗射束可以避开敏感部位。其中，伽玛角可以是指用于支撑患者且位于患者底部的固定结构的支撑面与竖直面的夹角。

但是，由于患者在拍摄CT图像时，一般是平躺拍摄的，即伽玛角是固定的。若在放射治疗的过程中需要调整伽玛角，则IGRT系统根据该CT图像进行摆位时的准确性将会大大降低，严重影响放射治疗的效果。

发明内容

本申请提供了一种摆位方法、装置及放射治疗系统，可以解决相关技术中的摆位方法的准确性较低的问题。技术方案如下：

第一方面，提供了一种摆位方法，应用于图像引导系统，所述方法包括：

获取待治疗的伽玛角；

获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，所述重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像；

获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像，所述IGRT图像为所述图像引导系统生成的图像；

对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，以便在所述偏差值大于预设阈值时根据所述偏差值调整所述患部的位置。

可选的，所述获取待治疗的伽玛角，包括：

获取治疗计划，所述治疗计划中包括至少一个伽玛角；

从所述至少一个伽玛角中确定待治疗的伽玛角。

可选的，在所述获取所述待治疗的伽玛角的重建图像之前，所述方法还包括：

获取患部的电子图像；

根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像；

所述获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，包括：

从所述至少一个伽玛角的重建图像中，获取所述待治疗的伽玛角的重建图像。

可选的，所述根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像，包括：

根据所述电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，所述旋转轴为所述拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与所述指定坐标轴平行的直线轴；

以所述旋转轴为轴线将所述电子图像旋转偏转角度，得到所述伽玛角的重建图像，所述偏转角度为所述伽玛角与采集所述电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。

可选的，所述对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，包括：

对比所述重建图像和所述IGRT图像，计算所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

将所述第一偏移量作为所述患部所处位置的偏差值发送至上位机。

可选的，所述方法还包括：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

将所述第二偏移量发送至所述上位机，以便所述上位机根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

第二方面，提供了另一种摆位方法，应用于放射治疗系统中的上位机，所述方法包括：

接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值，所述偏差值为所述图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及所述患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比所述重建图像和所述IGRT图像得到的，所述重建图像为根据预先获取的所述患部的电子图像重建的图像；

在所述偏差值大于预设阈值时，根据所述偏差值调整所述患部的位置。

可选的，所述偏差值为所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

在所述接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值之后，所述方法还包括：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

根据所述第二偏移量调整所述治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

可选的，在所述调整所述患部的位置之后，所述方法还包括：

控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

可选的，所述偏差值包括平移数据和角度数据，所述调整所述患部的位置，包括：

根据所述平移数据平移治疗床；

根据所述角度数据旋转所述治疗床，或者，将所述角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移所述治疗床。

可选的，在所述调整所述患部的位置之后，所述方法还包括：

获取所述治疗床的坐标；

存储所述待治疗的伽玛角下，所述患部的靶点与所述治疗床的坐标的对应关系；

当在同一治疗计划中，再次检测到所述待治疗的伽玛角时，根据所述待治疗的伽玛角对应的坐标，调整所述治疗床的位置。

第三方面，提供了一种图像引导系统，所述图像引导系统包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储由所述处理器执行的指令，所述处理器，用于：

获取待治疗的伽玛角；

获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，所述重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像；

获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像，所述IGRT图像为图像引导系统生成的图像；

对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，以便在所述偏差值大于预设阈值时根据所述偏差值调整所述患部的位置。

可选的，所述处理器获取待治疗的伽玛角，包括：

获取治疗计划，所述治疗计划中包括至少一个伽玛角；

从所述至少一个伽玛角中确定待治疗的伽玛角。

可选的，所述处理器还用于：

在获取所述待治疗的伽玛角的重建图像之前，获取患部的电子图像；

根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像；

所述处理器获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，包括：

从所述至少一个伽玛角的重建图像中，获取所述待治疗的伽玛角的重建图像。

可选的，所述处理器根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像，包括：

根据所述电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，所述旋转轴为所述拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与所述指定坐标轴平行的直线轴；

以所述旋转轴为轴线将所述电子图像旋转偏转角度，得到所述伽玛角的重建图像，所述偏转角度为所述伽玛角与采集所述电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。

可选的，所述处理器对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，包括：

对比所述重建图像和所述IGRT图像，计算所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

将所述第一偏移量作为所述患部所处位置的偏差值发送至上位机。

可选的，所述处理器还用于：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

将所述第二偏移量发送至所述上位机，以便所述上位机根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

第四方面，提供了一种上位机，应用于放射治疗系统中，所述上位机包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储由所述处理器执行的指令，所述处理器，用于：

接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值，所述偏差值为所述图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及所述患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比所述重建图像和所述IGRT图像得到的，所述重建图像为根据预先获取的所述患部的电子图像重建的图像；

在所述偏差值大于预设阈值时，根据所述偏差值调整所述患部的位置。

可选的，所述偏差值为所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

所述处理器还用于：

在接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值之后，根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

根据所述第二偏移量调整所述治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

可选的，所述处理器还用于：

在调整所述患部的位置之后，控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

可选的，所述偏差值包括平移数据和角度数据，所述处理器调整所述患部的位置，包括：

根据所述平移数据平移治疗床；

根据所述角度数据旋转所述治疗床，或者，将所述角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移所述治疗床。

可选的，所述处理器还用于：

在调整所述患部的位置之后，获取所述治疗床的坐标；

存储所述待治疗的伽玛角下，所述患部的靶点与所述治疗床的坐标的对应关系；

当在同一治疗计划中，再次检测到所述待治疗的伽玛角时，根据所述待治疗的伽玛角对应的坐标，调整所述治疗床的位置。

第五方面，提供了一种放射治疗系统，所述系统包括：如第四方面所述的上位机以及如第三方面所述的图像引导系统，所述上位机与所述图像引导系统建立有通信连接。

第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的摆位方法，或者执行第二方面所述的摆位方法。

综上所述，本发明实施例提供了一种摆位方法、装置及放射治疗系统，图像引导系统在获取到待治疗的伽玛角后，可以获取该待治疗的伽玛角的重建图像，该待治疗的伽玛角的重建图像为根据患部的电子图像重建的图像；之后图像引导系统可以通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像，获取患部所处位置的偏差值并发出，使得调整设备可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置，以实现对患者的摆位。由于图像引导系统在获取偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，尽量降低辐射对患者身体健康的影响。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种放射治疗系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种放射治疗过程中靶点与治疗射束的位置关系示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种放射治疗过程中靶点与治疗射束的位置关系示意图；

图4是本发明实施例提供的一种摆位方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的另一种摆位方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种摆位方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的一种CT图像中预设的拍片点与靶点的相对位置关系示意图；

图8是本发明实施例提供的一种DRR图像中的靶点与实际靶点的相对位置关系示意图；

图9是本发明实施例提供的一种图像引导系统的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种图像引导系统的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种上位机的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的另一种上位机的结构示意图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种放射治疗系统的结构示意图，如图1所示，该放射治疗系统可以包括图像引导系统01、上位机02、治疗床03以及治疗机架04。该上位机02分别与图像引导系统01以及治疗床03建立有通信连接。其中，该上位机02也可以为治疗控制系统中的控制设备，该治疗控制系统可以为放疗记录验证系统(record verify system，RVS)，该图像引导系统01可以为IGRT系统。

其中，该治疗机架04中设置有多个放射源041，该多个放射源041发出的治疗射束可以相交于一点，该点即为射束焦点(也可以称为治疗点)A1。该图像引导系统01可以包括多组影像采集组件，每组影像采集组件可以包括相对设置的探测器011和球管012，该球管012可以发出射线(例如X射线)，该探测器011可以为平板探测器，该探测器011可以接收球管012发出的射线。该图像系统01可以根据各个探测器011接收到的射线生成IGRT图像。该IGRT 系统中的多组影像采集组件中的球管012发射的射线可以相交于一点，该点即为IGRT系统的成像点A2。本申请中，以图像引导系统01为IGRT系统，且 IGRT系统包括两组影像采集组件为例进行说明。其中，两组影像采集组件的球管012发射的射线可以相交于成像点A2。

采用IGRT系统进行摆位的流程如下：

步骤S1，采用定位装置将患者固定在治疗床上，对患者进行CT扫描，获取患者的CT图像。

步骤S2、治疗医师根据CT图像中显示的患部肿瘤的大小、形状、周围组织等，制定针对患部的治疗计划，并将治疗计划输入到上位机02，同时将IGRT 系统所需的CT图像及其他信息通过例如DICOM RT(一种放射治疗数据的传输标准)文件形式传输到IGRT系统中。

步骤S3、上位机调取并确认患者的治疗计划，同时IGRT系统也加载该患者的IGRT计划信息。

步骤S4、患者进入放疗室，治疗医师通过固定装置将患者固定在治疗床上，开始对患者进行摆位。示例的，固定装置可以是头框、牙托或面膜。

其中，通过IGRT系统进行摆位的过程具体可以包括：

S41、上位机02通过调整治疗床03的位置，将患者的患部移动至IGRT 系统01的成像区域，获取IGRT图像。

S42、IGRT系统01对比IGRT图像和CT图像，确定CT图像中的预设拍片点与IGRT系统01的成像点A2的相对位置关系，并将该相对位置关系发送至上位机02。

其中，CT图像中的预设拍片点可以是CT图像中预先确定的一个固定点。

S43、上位机02通过调整治疗床03的位置，使得CT图像的预设拍片点与IGRT系统01的成像点A2重合。

S44、上位机02根据射束焦点A1与IGRT系统的成像点A2的相对位置关系，以及CT中的预设拍片点与靶点A3的相对位置关系，确定靶点A3与射束焦点A1之间的偏移量，并依据该偏移量调整治疗床03的位置，使得靶点A3 与射束焦点A1对准，以实现对患者的摆位。

但是，在上述步骤S1中对患者做CT定位扫描时，患者一般是平躺在治疗床03上的，但在实际治疗过程中，若患者平躺在治疗床03上，如图2所示，治疗射束有可能会穿过患者的敏感组织或器官(比如眼睛)才能照射到靶点 A3。因此，如图3所示，治疗医师会通过头部固定装置031等固定结构等来调整患者的体位，以使得治疗射束避开敏感组织或器官，并且该固定结构可以绕固定的旋转轴在竖直平面(即与水平面垂直的平面)内旋转，该固定旋转轴的轴线平行于水平面，且垂直于治疗床的长度方向Z。其中，该固定结构中用于支撑患者的支撑部的支撑面n(或者与该支撑面n平行且经过该旋转轴的平面)，与竖直平面m的夹角α即可以称为放射治疗系统的伽玛角。

示例的，若在上述步骤S1中，CT图像是在患者处于平躺状态下(即伽玛角α为90°)扫描得到的。而在实际治疗过程中，如图3所示，治疗医师选择以70°的伽玛角进行治疗，则在利用IGRT系统进行摆位时，需要通过调整头部固定装置031使得患者处于70°的伽玛角，然后采集IGRT图像。此时，如果IGRT系统01直接通过对比该CT图像与IGRT图像，因为患者体位偏转角度的不同，因此无法得到偏移量，从而无法实现精确治疗。

由于患者在拍摄CT图像之前，治疗医师无法确定实际治疗过程中所采用的伽玛角，因此如果预先采用多个伽玛角度拍摄CT图像，例如分别拍摄伽玛角为70°、90°和110°的CT图像，然后在实际治疗过程中，IGRT选择对应的伽玛角的CT图像进行摆位，则可以保证计算得到的偏移量的误差。但这样会显著增加患者接收到的辐射剂量，不利于患者的身体健康，并且会额外增加患者的治疗费用。

图4是本发明实施例提供的一种摆位方法的流程图，该方法可以应用于图 1所示的图像引导系统01中，例如可以应用于IGRT系统中，参考图4，该方法可以包括：

步骤101、获取待治疗的伽玛角。

在本发明实施例一种可选的实现方式中，图像引导系统可以预先获取到治疗计划，该治疗计划中可以包括至少一个伽玛角，图像引导系统可以从该至少一个伽玛角中确定当前待治疗的伽玛角。例如，当放射治疗系统完成对某个伽玛角的摆位和治疗后，该图像引导系统即可将该治疗计划中的下一个伽玛角确定为当前待治疗的伽玛角。

在本发明实施例另一种可选的实现方式中，该图像引导系统也可以直接接收上位机所发送的待治疗的伽玛角。例如，当治疗医师通过固定结构将患者固定在某个伽玛角时，治疗医师可以向上位机输入当前待治疗的伽玛角；或者上位机也可以根据预先获取到的治疗计划，确定当前待治疗的伽玛角。上位机确定当前待治疗的伽玛角之后，即可将该待治疗的伽玛角发送至图像引导系统。

步骤102、获取该待治疗的伽玛角的重建图像。

该重建图像可以为根据预先获取的患部的电子图像(例如CT图像或者核磁共振图像等)重建的图像。并且，该重建图像可以是图像引导系统根据电子图像所重建的图像，也可以是电子图像生成设备(例如CT设备)根据该电子图像所重建的图像，或者还可以为其他图像处理系统根据电子图像生成的重建图像，本发明实施例对生成该重建图像的设备不做限定。

可选的，该重建图像可以为数字重建放射影像DRR(Digitally ReconstructuredRadiograph，DRR)图像，该DRR图像可以为IGRT系统在获取到患部的CT图像之后，根据该CT图像重建的图像。

示例的，在本发明实施例中，该IGRT系统在获取到患部的CT图像之后，可以根据该CT图像重建多个伽玛角的DRR图像。待获取到当前待治疗的伽玛角后，IGRT系统可以从该多个DRR图像中调取该待治疗的伽玛角的DRR 图像。例如，IGRT系统可以根据CT图像重建60°、70°、80°、90°、100°以及110°的DRR图像。若当前待治疗的伽玛角为70°，则IGRT系统可以调取70°伽玛角的DRR图像。

步骤103、获取患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像。

进一步的，上位机可以根据预设的固定坐标值调整治疗床的位置，将患者的患部送入中IGRT系统的成像区域内。由于当前患者已经固定在该待治疗的伽玛角下，因此图像引导系统可以通过多组影像采集组件直接获取患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像。

示例的，本申请中，上位机可以向IGRT系统发送成像指令，IGRT系统可以控制球管012发出射线(例如X射线)，探测器011可以接收球管012发出的射线，IGRT系统01可以根据各个探测器011接收到的射线生成IGRT图像。

步骤104、对比该重建图像和该IGRT图像，获取患部所处位置的偏差值并发出。

进一步的，图像引导系统可以通过对比该重建图像和该IGRT图像，获取患部所处位置的偏差值，并将该偏差值发送至调整设备，以便该调整设备可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置。例如图像引导系统可以将该偏差值发送至上位机，上位机可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整治疗床的位置，进而调整患部的位置，实现对患者的摆位。

示例的，图像引导系统可以通过对比该重建图像(例如DRR图像)和该 IGRT图像，确定该重建图像的拍片点与该IGRT系统的成像点之间的第一偏移量，并将该第一偏移量作为该偏差值发送至上位机。

其中，重建图像的拍片点是根据电子图像(例如CT图像)的拍片点确定的，且该重建图像的拍片点也为重建图像中的固定点，例如可以为重建图像的中心点。相应的，调整设备(例如上位机)根据该偏差值调整患部的位置后，可以使得该拍片点与该成像点对准，以实现对患者的摆位。之后，在放射治疗时，调整设备即可再根据拍片点与靶点之间的相对位置关系，以及成像点与射束焦点之间的相对位置关系，确定靶点与该射束焦点之间的相对位置关系，从而可以通过调整治疗床将患部的靶点与射束焦点对准。

综上所述，本发明实施例提供了一种摆位方法，图像引导系统获取到待治疗的伽玛角后，可以获取该待治疗的伽玛角的重建图像，该待治疗的伽玛角的重建图像为图像引导系统预先根据患部的电子图像重建的图像；之后图像引导系统可以通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像，确定患部所处位置的偏差值并发出，使得调整设备可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置，以实现对患者的摆位。由于图像引导系统在计算偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像所确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，尽量降低辐射对患者身体健康的影响。

图5是本发明实施例提供的另一种摆位方法的流程图，该方法可以应用于图1所示的上位机02中，参考图5，该方法可以包括：

步骤201、接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值。

该偏差值为图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比该重建图像和该IGRT图像得到的，该重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像。

在本发明实施例中，当治疗医师通过固定结构将患者固定在某个伽玛角度后，治疗医师可以向上位机输入该待治疗的伽玛角度，上位机进而能够将该待治疗的伽玛角度发送至图像引导系统，以便图像引导系统可以获取该待治疗的伽玛角的重建图像以及IGRT图像，并获取患部所处位置的偏差值。

或者，上位机也可以在接收到治疗计划系统(Treatment Plan System，TPS) 发送的治疗计划后，根据该治疗计划所包括的至少一个伽玛角确定当前待治疗的伽玛角，并将该待治疗的伽玛角发送至图像引导系统。例如，上位机可以在放射治疗系统完成对某个伽玛角的摆位和治疗后，将该治疗计划中的下一个伽玛角确定为当前待治疗的伽玛角。

步骤202、在该偏差值大于预设阈值时，调整患部的位置。

进一步的，上位机可以检测该偏差值是否大于预设阈值，若大于该预设阈值，则上位机可以根据该偏差值调整治疗床的位置，实现对患部位置的调整，进而实现对患者的摆位；若该偏差值不大于该预设阈值，则上位机可以确定患部所处的位置已经满足治疗精度的需求，无需再进行调整。

示例的，假设该偏差值为重建图像中的拍片点与该IGRT系统的成像点之间的第一偏移量，则当上位机根据该偏差值调整治疗床的位置后，即可将该拍片点与成像点对准。进一步的，由于IGRT系统的成像点的位置，以及放射源的射束焦点的位置均为固定的，因此在放射治疗时，上位机还可以根据该成像点与射束焦点的相对位置关系，以及电子图像中的拍片点与患部的靶点之间的相对位置关系，计算得到靶点与该射束焦点之间的第二偏移量。上位机再根据该第二偏移量调整治疗床的位置，即可将靶点与射束焦点对准，从而可以开始进行放射治疗。

综上所述，本发明实施例提供了一种摆位方法，上位机可以接收图像引导系统发送的偏差值，该偏差值是图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像之后，通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像获取到的偏差值，上位机可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置。由于图像引导系统在计算偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像所确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，尽量降低辐射对患者身体健康的影响。

图6是本发明实施例提供的又一种摆位方法的流程图，该方法可以应用于图1所示的放射治疗系统中，以该放射治疗系统中的图像引导系统01为IGRT 系统为例，参考图6，该方法可以包括：

步骤301、上位机获取到待治疗的伽玛角时，向IGRT系统发送该待治疗的伽玛角。

在本发明实施例中，示例的，TPS在确定治疗计划之后，可以将治疗计划的可扩展标记语言(Extensible Markup Language，XML)文件传输给上位机，并可以将DICOM RT(一种放射治疗数据的传输标准)文件传输给IGRT系统。其中，TPS发送至上位机的XML文件中可以包括待治疗的至少一个伽玛角，以及电子图像(例如CT图像)中拍片点与靶点的坐标。

在摆位的过程中，当治疗医师通过固定结构(例如图1所示的头部固定装置031)将患者固定在某个伽玛角后，可以将当前待治疗的伽玛角输入至上位机，上位机获取到该待治疗的伽玛角之后，即可将该待治疗的伽玛角发送至 IGRT系统。

示例的，假设当前待治疗的伽玛角为70°，则治疗医师可以通过调整图1 所示的头部固定装置031，使得伽玛角为70°。治疗医师完成头部固定装置031 的固定后，可以向上位机输入当前待治疗的伽玛角度为70°，上位机进而可以将该待治疗的伽玛角：70°发送至IGRT系统。

需要说明的是，在本发明实施例中，上位机还可以通过其他方式获取待治疗的伽玛角，例如可以直接从治疗计划中获取。或者上位机也可以在治疗医师通过固定结构调整完伽玛角之后，直接检测到当前待治疗的伽玛角。本发明实施例对该上位机获取待治疗的伽玛角的方式不做限定。

步骤302、IGRT系统获取该待治疗的伽玛角的重建图像。

在本发明实施例中，TPS系统发送至IGRT系统的DICOM RT文件中可以包括待治疗的至少一个伽玛角，以及预先对患者患部进行扫描得到的电子图像 (例如CT图像)。IGRT系统接收到该TPS系统发送的DICOM RT文件后，即可根据该电子图像重建该至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像。

可选的，该TPS系统发送的电子图像可以为采用CT设备对患部进行扫描得到的多个连续的断层扫描图像，即该电子图像可以为一组图像序列。该图像序列中的每个断层扫描图像均与治疗床的水平轴垂直，该水平轴的延伸方向可以与治疗床沿靠近治疗腔室移动时的移动方向(即前进方向)平行。由于每个断层扫描图像为一个二维图像，因此可以通过计算机处理将该多个连续的断层扫描图像重建成患部的三维体数据。可选的，CT设备对患部进行扫描时的层厚可以不大于2mm，且无层间距。

在重建图像的过程中，IGRT系统可以先根据该电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，该旋转轴可以为拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与该指定坐标轴平行的直线轴。例如可以将该拍片点所在坐标系中，经过该拍片点且与指定坐标轴(例如X轴)平行的直线轴确定为旋转轴。进一步的，对于每个伽玛角，该IGRT系统可以以该旋转轴为轴线将该电子图像旋转偏转角度，从而重建该伽玛角的重建图像。该偏转角度为该伽玛角与采集电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。具体的，IGRT系统可以以该旋转轴为轴线将该多个断层扫描图像对应的三维体数据旋转该偏转角度，并将旋转后的三维体数据依照 IGRT系统的安装参数，投影至该IGRT系统的虚拟成像面，从而得到该伽玛角的重建图像。

其中，电子图像中的拍片点是电子图像中的预设点，该拍片点的位置可以用拍片点所在的三维坐标系(例如DICOM坐标系)中三个坐标轴的坐标来描述。该虚拟成像面为在该拍片点所在坐标系中虚拟构建的IGRT系统的成像面，该虚拟成像面在该拍片点所在三维坐标系中的位置，与该IGRT系统中的探测器的成像面在治疗床所在坐标系(也可以称为设备坐标系)中的位置相同。

可选的，如前文所述，IGRT系统可以包括：多组影像采集组件，每组影像采集组件可以包括相对设置的探测器和球管。由于该每组影像采集组件的安装参数会影响该IGRT系统生成DRR图像时的虚拟成像面，因此在将旋转后的三维体数据投影至该IGRT系统的虚拟成像面之前，该IGRT系统还可以根据影像采集组件的安装参数，确定IGRT系统的虚拟成像面在拍片点所在坐标系内的位置。其中，该安装参数可以包括：两组影像采集组件的射线的夹角、每组影像采集组件中探测器和球管之间的距离以及射线的交点与探测器之间的距离等。每组影像采集组件的射线可以为该组影像采集组件中探测器和球管之间的连线，该探测器的成像面与球管发出的射线垂直。

需要说明的是，在旋转三维体数据以重建某个伽玛角的重建图像时，可以根据该伽玛角相对于采集电子图像时的初始伽玛角的偏转方向，确定该三维体数据的旋转方向，以保证该三维体数据在图像坐标系(例如DICOM坐标系) 中的旋转方向，与该伽玛角在治疗床所在坐标系中的偏转方向一致，且偏转角度也一致。

进一步的，当IGRT系统接收到上位机发送的当前待治疗的伽玛角之后，即可从预先重建的至少一个伽玛角的重建图像中，调取该待治疗的伽玛角的重建图像。

示例的，假设治疗计划中待治疗的伽玛角包括70°、90°以及110°，则 IGRT系统接收到TPS发送的DICOM RT文件后，可以根据CT图像，分别重建70°伽玛角的DRR图像、90°伽玛角的DRR图像以及110°伽玛角的DRR 图像。当该IGRT系统检测到上位机发送的待治疗的伽玛角为70°，可以从该预先重建的三个DRR图像中调取出70°伽玛角的DRR图像。

若CT图像是在患者处于平躺状态(即伽玛角为90°)下扫描得到的，该 CT图像中预设的拍片点A4与靶点A3的相对位置关系可以如图7所示。当待治疗的伽玛角为70°时，参考图8，该待治疗的伽玛角与获取CT图像时的伽玛角之间的偏转角度为β，且β＝20°。则IGRT系统在重建70°伽玛角的DRR 图像时，能够以该CT图像中预设的拍片点A4为中心点，以DICOM坐标系中穿过拍片点且平行于X轴的直线为轴线，将该CT图像对应的三维体数据偏转20°，并将旋转后的三维体数据投影至IGRT中的虚拟成像面，得到伽玛角为70°的DRR图像。此时靶点A3在该DRR图像中的坐标更新为A3”。

但由于在实际治疗时，头部固定装置031中支架的旋转点A0与该CT图像中预设的拍片点A4并不重合，因此治疗医师通过将头部固定装置031中用于支撑患者的支架旋转20°后，靶点A3将会移动至A3'。从图8可以看出， DRR图像中的靶点A3”与实际靶点A3'也并不重合，两者之间存在一定偏差，因此还需要通过调整治疗床的位置，来减小两者之间的偏差。

步骤303、上位机根据预设的固定坐标调整治疗床的位置，将患者的患部送入中IGRT系统的成像区域内。

在本发明实施例中，由于IGRT系统的成像点的位置为固定位置，因此上位机中可以预先存储有根据该成像点的坐标所确定的固定坐标，当治疗床位于该固定坐标时，可以保证患者的患部(该患部包括DRR图像中的拍片点对应的部位)位于该IGRT系统的成像区域内。

步骤304、上位机向IGRT系统发送图像引导指令。

当上位机完成对治疗床的位置调整后，治疗医师可以通过预设操作触发上位机向IGRT系统发送图像引导指令。例如，该上位机中可以设置有触控显示屏，上位机完成对治疗床的位置调整后，可以在该触控显示屏上显示用于指示发送图像引导指令的图标，当治疗医师点击该提示图标时，上位机即可向IGRT 系统发送图像引导指令，该图像引导指令用于指示IGRT系统获取IGRT图像。

步骤305、IGRT系统获取患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像。

IGRT系统接收到上位机发送的图像引导指令之后，即可通过多组影像采集组件获取患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像。

示例的，由于当前患者固定在70°伽玛角，因此IGRT系统可以获取到患部在该70°伽玛角下的IGRT图像。

步骤306、IGRT系统对比该重建图像和该IGRT图像，获取患部所处位置的偏差值。

进一步的，IGRT系统可以将获取到的IGRT图像与待治疗的伽玛角的重建图像进行对比，并获取患部所处位置的偏差值。例如，IGRT系统可以通过对比重建图像和IGRT图像，计算该重建图像中的拍片点与该IGRT系统的成像点之间的第一偏移量，并将该第一偏移量作为患部所处位置的偏差值。

在本发明实施例中，该偏差值可以包括平移数据和角度数据，其中平移数据可以为三维平移数据，即该平移数据可以包括三个子数据，每个子数据可以用于指示治疗床在预设的三维坐标系中，沿每个坐标轴的偏移量；该角度数据也可以为三维角度数据，即该角度数据也可以包括三个子数据，每个子数据用于指示治疗床在该三维坐标系中，在每个平面内的旋转量。

示例的，假设IGRT系统计算得到的偏差值中的平移数据为：X＝2毫米 (mm)，Y＝0，Z＝-1mm，角度数据为：XY＝0，YZ＝1°，XZ＝2°。则该平移数据可以用于指示治疗床沿三维坐标系中X轴的正方向平移2mm，并沿Z 轴的负方向平移1mm，无需在Y轴方向移动；该角度数据可以用于指示治疗床在Y轴和Z轴定义的YZ平面内旋转1°，并在X轴和Z轴定义的XZ平面内旋转2°，而无需在XY平面内旋转。

需要说明的是，由于上位机调整治疗床的位置，将患部送入到IGRT系统的成像区域后，如果治疗医师通过观察重建图像和该首次获取到的IGRT图像，判断出该重建图像的拍片点与IGRT图像的成像点之间的偏差较大时，也可以直接在该IGRT系统中人工输入偏差值，以便IGRT系统可以将该人工输入的偏差值发送至上位机。

可选的，在本发明实施例中，IGRT系统向上位机发送偏差值时，还可以在发送的数据中声明该偏差值的角度数据中，各个角度的调整顺序，以使得上位机可以根据该调整顺序，依次调整各个角度。

需要说明的是，在本发明实施例中，当IGRT系统包括多组影像采集组件时，由于每组影像采集组件均可以采集到一个患部图像(即X射线图像)，因此该IGRT系统获取到的IGRT图像可以包括该多组影像采集组件采集到的多个患部图像。

相应的，在上述步骤302中，对于该多组影像采集组件，IGRT系统可以分别确定出与每组影像采集组件中的探测器的成像面对应的一个虚拟成像面，得到多个虚拟成像面。并且，该IGRT系统可以将旋转后的三维体数据分别投影至每个虚拟成像面，得到与每个虚拟成像面对应的重建图像，也即是，得到与每组影像采集组件对应的重建图像。

在对比IGRT图像和重建图像时，可以将每组影像采集组件采集到的患部图像和与该组影像采集组件对应的重建图像进行对比，得到一组偏差值。将各组影像采集组件采集的患部图像分别与对应的重建图像进行对比后，可以得到多组偏差值。最后，IGRT系统可以对该多组偏差值进行综合分析处理，并确定患部所处位置的最终偏差值。

步骤307、IGRT系统将该偏差值发送至上位机。

示例的，该IGRT系统可以将包括平移数据和角度数据的偏差值发送至上位机。

步骤308、上位机在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置。

上位机接收到该偏差值后，可以先检测该偏差值是否大于预设阈值，若大于该预设阈值，则可以根据该偏差值调整治疗床的位置，实现对患部位置的调整，进而实现对患者的摆位。若该偏差值不大于预设阈值，则上位机可以确定患部所处的位置已经满足放射治疗精度的要求，因此无需再进行调整。

在本发明实施例中，当该偏差值为重建图像中的拍片点与该IGRT系统的成像点之间的第一偏移量时，上位机根据该偏差值调整治疗床的位置后，可以使得该重建图像中的拍片点与该IGRT系统的成像点重合。

进一步的，由于该偏差值可以包括平移数据和角度数据，而放射治疗系统中的治疗床可以为三维治疗床(即治疗床只能上下平移、左右平移和前后平移)，也可以为六维治疗床(即治疗床不仅能够上下平移、左右平移和前后平移，还可以上下旋转、左右旋转以及前后旋转)，因此上位机根据该偏差值调整治疗床的位置时，可以根据该偏差值中的平移数据平移该治疗床；若该治疗床为六维治疗床，则可以根据该偏差值中的角度数据旋转该治疗床；若该治疗床为三维治疗床，则可以将该偏差值中的角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移该治疗床。其中，将角度数据转换为平移数据可以依据三角形的正余弦定理实现，本发明实施例对此不做赘述。

示例的，假设该治疗床为三维治疗床，且偏差值中的平移数据为：X＝2mm， Y＝0，Z＝-1mm，角度数据为：XY＝0，YZ＝1°，XZ＝2°。则上位机可以控制治疗床沿X轴的正方向平移2mm，并沿Z轴的负方向平移1mm。并且上位机还可以将该角度数据转换为平移数据，然后再根据转换后的角度数据平移该治疗床。

在本发明实施例中，由于上位机通过一次调整，可能无法保证患部所处的位置满足治疗精度的要求，因此为了保证对准的精度，该IGRT系统和上位机可以对治疗床的位置进行多次调整。

可选的，上位机在根据偏差值调整治疗床的位置之后，可以再次向IGRT 系统发送图像引导指令，该IGRT系统可以根据接收到的图像引导指令再次执行上述步骤305至步骤307所示的方法，使得上位机可以根据每次接收到的偏差值更新上一次接收到的偏差值，并根据该最新接收到的偏差值重新调整治疗床的位置。

当上位机检测到接收到的偏差值小于预设偏差阈值时，可以确定患部所处的位置已经满足要求，无需再调整治疗床的位置，因此可以继续进行下一步治疗流程，例如可以执行步骤309。

需要说明的是，上位机在调整治疗床的位置，使得患部所处位置满足要求 (例如使得该DRR图像的拍片点与该IGRT系统的成像点重合)之后，还可以获取该治疗床当前的坐标，并存储该待治疗的伽玛角下，该患部的靶点与该治疗床的坐标的对应关系。若在同一治疗计划中，上位机再次检测到该待治疗的伽玛角，则上位机在执行上述步骤303时，可以直接根据该待治疗的伽玛角下，该靶点对应的坐标，调整该治疗床的位置，将患者的患部送入至该IGRT 系统的成像区域内。由于该坐标在上一次治疗过程中，已经经过IGRT系统的验证，因此可以有效提高后续再次调整时的效率，也即是可以有效减少上述步骤304至步骤308所需重复的次数。

示例的，假设当前待治疗的伽玛角为70°，DRR图像的拍片点与该IGRT 系统的成像点重合时，治疗床的坐标为(x1，y1，z1)，则上位机可以记录待治疗的伽玛角为70°时对应的治疗床的坐标为(x1，y1，z1)。当上位机在同一次治疗计划中，再次检测到待治疗的伽玛角为70°时，可以直接根据该坐标 (x1，y1，z1)调整治疗床的位置。

还需要说明的是，在本发明实施例中，上位机在调整治疗床的位置之前，还可以对接收到的偏差值中的平移数据和角度数据进行检测。当上位机检测到该角度数据中任一子数据大于预设角度阈值(例如3°)，或者检测到该平移数据中的任一子数据大于预设平移阈值时，上位机可以显示告警提示信息。该告警提示信息可以提示治疗医师当前治疗床的偏移量较大，需要重新对患者进行摆位。

步骤309、在该偏差值小于预设偏差阈值时，上位机控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测。

在本发明实施例中，IGRT系统和上位机在完成对患者的摆位后，为了避免治疗过程中患者与治疗机架发生碰撞，上位机还可以控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测。可选的，治疗医师可以先插接好碰撞检测装置(例如防碰撞检测摇杆)，然后上位机可以移动治疗床，使得患部的靶点与碰撞检测装置中的虚拟射束焦点对准。之后治疗医师(或者上位机)可以控制该碰撞检测装置按照预设轨迹移动(例如可以围绕治疗床旋转)，以检测该碰撞检测装置是否与患者(或头部固定装置所属附件)发生碰撞干涉。

步骤310、当检测到碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作。

步骤311、当检测到碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

碰撞检测装置完成碰撞模拟检测后，可以由治疗医师根据碰撞的次数，判断该碰撞模拟检测的结果是否可以接收，并且治疗医师可以通过预设操作向该上位机指示该碰撞模拟检测的结果，该结果可以为检测通过或检测未通过。若上位机检测到该结果为检测通过，则可以继续进行放射治疗，即继续执行步骤 312。若检测到该碰撞模拟检测的结果为检测未通过，则可以中止治疗流程，以重新对患者进行摆位或重新检查治疗计划。

例如，在碰撞模拟检测完成后，上位机的触控显示屏上可以显示有用于指示检测通过的图标，以及用于指示检测未通过的图标，治疗医师可以通过点击其中任一图标，指示该上位机该碰撞模拟检测的结果。

如前文所述，在每一次治疗计划中，可能需要对患者在多个伽玛角下进行治疗，因此当治疗计划中待治疗的伽玛角包括多个时，对于每一个待治疗的伽玛角，IGRT系统和上位机均可以执行上述步骤301至步骤311所示的方法，以完成对每个待治疗的伽玛角的摆位验证和碰撞检测。

示例的，假设治疗计划中待治疗的伽玛角分别为：70°、90°和110°，当前待治疗的伽玛角为70°，则上位机在完成70°伽玛角下的防碰撞检测后，治疗医师可以将待治疗的伽玛角调整到90°，操作人员退出治疗机房并关闭治疗室防护门，然后即可通过上述步骤301至步骤311所示的方法进行90°伽玛角下的摆位验证和碰撞检测。

上位机在完成90°伽玛角下的防碰撞检测后，治疗医师可以将待治疗的伽玛角调整到110°，操作人员退出治疗机房并关闭治疗室防护门，然后即可通过上述步骤301至步骤311所示的方法进行110°伽玛角下的摆位验证和碰撞检测。

步骤312、上位机计算靶点与射束焦点之间的第二偏移量。

在完成摆位和碰撞检测后，在开始进行放射治疗时，由于当前IGRT系统的成像点与重建图像的拍片点已经对准，又由于IGRT系统的成像点与射束焦点之间的相对位置关系是固定的，并且上位机还可以根据TPS传输的文件确定该电子图像的拍片点与患部的靶点的相对位置关系，因此上位机即可根据上述两个相对位置关系，计算得到患部的靶点与该射束焦点之间的第二偏移量。

同样的，该第二偏移量可以包括平移数据和角度数据，并且该平移数据可以包括三个子数据，每个子数据可以用于指示治疗床在预设的三维坐标系中，沿每个坐标轴的偏移量；该角度数据也可以包括三个子数据，每个子数据用于指示治疗床在该三维坐标系中，在每个平面内的旋转量。

需要说明的是，在本发明实施例中，上述第二偏移量也可以是由IGRT系统计算得到的，例如，该上位机在通过调整治疗床的位置，将重建图像的拍片点与IGRT系统的成像点对准之后，在放射治疗前，可以向IGRT系统发送计算指令，该IGRT系统接收到该计算指令后，可以根据IGRT系统的成像点与射束焦点之间的相对位置关系，以及电子图像中的拍片点与患部的靶点的相对位置关系，计算得到患部的靶点与该射束焦点之间的第二偏移量，并将该第二偏移量发送至上位机。

步骤313、上位机根据该第二偏移量调整治疗床的位置，使得该靶点与该射束焦点对准。

在本发明实施例中，由于该第二偏移量可以包括平移数据和角度数据，因此上位机根据该第二偏移量调整治疗床的位置时，可以根据该第二偏移量中的平移数据平移该治疗床；若该治疗床为六维治疗床，则上位机可以根据该第二偏移量中的角度数据旋转该治疗床；若该治疗床为三维治疗床，则上位机可以将该第二偏移量中的角度数据转换为平移数据，然后再根据转换后的平移数据平移该治疗床，最终使得靶点与该射束焦点对准。之后即可开始进行放射治疗。

在一种可选的实现方式中，该IGRT系统和上位机通过循环执行上述步骤 301至步骤311，完成对所有待治疗的伽玛角的摆位验证和碰撞检测之后，若未退出治疗计划，则可以直接开始执行在当前伽玛角下的治疗操作，即直接执行步骤312和步骤313。或者治疗医师也可以选择重新进行摆位验证，即控制 IGRT系统和上位机再次执行上述步骤304至步骤308所示的方法，以再次对治疗床的位置进行校正，在完成摆位验证之后再进行治疗操作。

在另一种可选的实现方式中，该IGRT系统和上位机完成对所有待治疗的伽玛角的摆位验证和碰撞检测之后，若退出了治疗计划，则上位机可以在再次接收到该治疗计划时，根据检测到的待治疗的伽玛角，获取预先存储的与该待治疗的伽玛角对应的坐标，并根据该坐标调整治疗床的位置，然后再依次执行上述步骤304至步骤308所示的方法，完成对患者的摆位验证。之后，放射治疗系统即可开始进行治疗操作。

需要说明的是，当放射治疗系统中的治疗床为三维治疗床，则上位机在接收到IGRT系统每次发送的偏差值后，可以先根据该偏差值中的平移数据调整治疗床的位置，而不对该偏差值中的角度数据进行处理。该上位机可以在开始治疗前，调取最新存储的偏差值(即IGRT系统最后一次发送的偏差值)，并将该偏差值中的角度数据转换为平移数据，再根据该转换后的平移数据对治疗床的位置进行调整。之后，上位机可以再通过上述步骤312和步骤313所示的方法再次调整治疗床的位置，使得靶点与射束焦点对准，然后可以开始进行治疗操作。

进一步的，放射治疗系统在完成某个待治疗的伽玛角下各个靶点的治疗后，可以执行如下循环操作：治疗医师可以打开防护门，对待治疗的伽玛角进行调整；上位机检测到调整后的伽玛角后，获取预先存储的与该调整后的伽玛角对应的坐标，并根据该坐标调整治疗床的位置，然后再依次执行上述步骤304 至步骤308所示的方法，完成对患者的摆位验证。之后，上位机可以再次执行上述步骤312和步骤313所示的方法，将靶点与射束焦点对准。最后放射治疗系统即可开始进行该伽玛角下的治疗操作。

对于治疗计划中的其他待治疗的伽玛角，该放射治疗系统可以依次重复上述循环操作，直至完成对所有待治疗的伽玛角的靶点治疗。

当患者后续再次进行治疗时，放射治疗系统可以循环执行上述循环操作，直至完成所有待治疗的(单次或分次治疗下的所有)伽玛角下的靶点治疗。

需要说明的是，本发明实施例提供的摆位方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如步骤303可以与步骤302 同时执行；步骤309至步骤311可以根据情况进行删除，步骤312还可以由IGRT 系统执行。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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供了一种摆位方法，上位机可以接收图像引导系统发送的偏差值，该偏差值是图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像之后，通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像获取到的偏差值，上位机可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置。由于图像引导系统在计算偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像所确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，尽量降低辐射对患者身体健康的影响。

图9是本发明实施例提供的一种图像引导系统的结构示意图，该图像引导系统可以应用于图1所示的放射治疗系统中，参考图9，该图像引导系统可以包括：

第一获取模块401，用于获取待治疗的伽玛角。

第二获取模块402，用于获取该待治疗的伽玛角的重建图像，该重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像。

第三获取模块403，用于获取患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像，该IGRT图像为图像引导系统生成的图像。

该第三获取模块403可以包括多组影像采集组件。

第四获取模块404，用于对比该重建图像和该IGRT图像，获取该患部所处位置的偏差值并发出，以便在该偏差值大于预设阈值时根据该偏差值调整患部的位置。

可选的，该第一获取模块401可以用于：

获取治疗计划，该治疗计划中包括至少一个伽玛角。

从该至少一个伽玛角中确定待治疗的伽玛角。

可选的，如图10所示，该图像引导系统还可以包括：

第五获取模块405，用于在获取该待治疗的伽玛角的重建图像之前，获取患部的电子图像。

重建模块406，用于根据该患部的电子图像重建该至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像。

相应的，该第二获取模块402可以用于：

从该至少一个伽玛角的重建图像中，获取该待治疗的伽玛角的重建图像。

可选的，该重建模块406可以用于：

根据该电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，该旋转轴为该拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与该指定坐标轴平行的直线轴。

以该旋转轴为轴线将该电子图像旋转偏转角度，得到该伽玛角的重建图像，该偏转角度为所述伽玛角与采集该电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。

可选的，该第四获取模块404可以用于：

对比该重建图像和该IGRT图像，计算该重建图像中的拍片点与该图像引导系统的成像点之间的第一偏移量。

将该第一偏移量作为该患部所处位置的偏差值发送至上位机。

可选的，如图10所示，该图像引导系统还可以包括：

计算模块407，用于根据该图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及该电子图像中的拍片点与该患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与该患部的靶点之间的第二偏移量。

发送模块408，用于将该第二偏移量发送至该上位机，以便该上位机根据该第二偏移量调整治疗床的位置，使得该射束焦点与该靶点对准。

综上所述，本发明实施例提供了一种图像引导系统，该图像引导系统获取到待治疗的伽玛角后，可以获取该待治疗的伽玛角的重建图像，该待治疗的伽玛角的重建图像为图像引导系统预先根据患部的电子图像重建的图像；之后图像引导系统可以通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像，确定患部所处位置的偏差值并发出，使得调整设备可以在该偏差值大于预设阈值时，可以根据该偏差值调整患部的位置，以实现对患者的摆位。由于图像引导系统在计算偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像所确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，降低辐射对患者身体健康的影响。

图11是本发明实施例提供的一种上位机的结构示意图，该上位机可以应用于图1所示的放射治疗系统中，参考图11，该上位机可以包括：

接收模块501，用于接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值，该偏差值为该图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及该患部在该待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比该重建图像和该IGRT图像得到的，该重建图像为根据预先获取的该患部的电子图像重建的图像。

调整模块502，用于在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整该患部的位置。

可选的，该偏差值可以为该重建图像中的拍片点与该图像引导系统的成像点之间的第一偏移量，如图12所示，该上位机还可以包括：

计算模块503，用于在接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值之后，根据该图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及该电子图像中的拍片点与该患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与该患部的靶点之间的第二偏移量。

相应的，该调整模块502，还可以用于根据该第二偏移量调整该治疗床的位置，使得该射束焦点与该靶点对准。

可选的，如图12所示，该上位机还可以包括：

控制模块504，用于在根据该偏差值调整该患部的位置之后，控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测；当检测到该碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作；当检测到该碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

可选的，该偏差值包括平移数据和角度数据，该调整模块502可以用于：

根据该平移数据平移治疗床；

根据该角度数据旋转该治疗床，或者，将该角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移该治疗床。

可选的，如图12所示，该上位机还可以包括：

获取模块505，用于在调整该患部的位置之后，获取该治疗床的坐标。

存储模块506，用于存储该待治疗的伽玛角下，该患部的靶点与该治疗床的坐标的对应关系。

相应的，该调整模块502，还可以用于：当在同一治疗计划中，再次检测到该待治疗的伽玛角时，根据该待治疗的伽玛角对应的坐标，调整该治疗床的位置。

综上所述，本发明实施例提供了一种上位机，该上位机可以接收图像引导系统发送的偏差值，该偏差值是图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像之后，通过对比该待治疗的伽玛角下的IGRT图像以及该重建图像获取到的偏差值，上位机可以在该偏差值大于预设阈值时，根据该偏差值调整患部的位置。由于图像引导系统在计算偏差值时所参考的图像是根据电子图像重建的该待治疗的伽玛角的重建图像，基于该重建图像所确定的偏差值进行摆位时的精度较高，能够保证放射治疗的效果。并且由于无需获取患部在不同伽玛角下的电子图像，因此可以避免增加患者所接收到的辐射剂量，尽量降低辐射对患者身体健康的影响。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的图像引导系统和上位机的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种图像引导系统，该图像引导系统可以包括：处理器和存储器，该存储器用于存储由处理器执行的指令，该处理器可以用于实现图4所示的摆位方法，或者图6所示的摆位方法中由IGRT系统执行的步骤。

本发明实施例还提供了一种上位机，该上位机可以包括：处理器和存储器，该存储器用于存储由处理器执行的指令，该处理器可以用于实现图5所示的摆位方法，或者图6所示的摆位方法中由上位机执行的步骤。

本发明实施例还提供了一种放射治疗系统，参考图1，该系统可以包括：上位机02以及图像引导系统01，该上位机02与该图像引导系统01建立有通信连接。

其中，该图像引导系统01可以为如图9或图10所示的系统，该上位机可以为如图11或12所示的上位机。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。当该计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行如图4至图6任一所示的摆位方法。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种图像引导系统，所述图像引导系统包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储由所述处理器执行的指令，所述处理器，用于：

获取待治疗的伽玛角，所述伽玛角为用于支撑患者的固定结构的支撑面与竖直面的夹角；

获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，所述重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像；

获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像，所述IGRT图像为所述图像引导系统生成的图像；

对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，以便在所述偏差值大于预设阈值时根据所述偏差值调整所述患部的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器获取待治疗的伽玛角，包括：

获取治疗计划，所述治疗计划中包括至少一个伽玛角；

从所述至少一个伽玛角中确定待治疗的伽玛角。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

在获取所述待治疗的伽玛角的重建图像之前，获取患部的电子图像；

根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像；

所述处理器获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，包括：

从所述至少一个伽玛角的重建图像中，获取所述待治疗的伽玛角的重建图像。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理器根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像，包括：

根据所述电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，所述旋转轴为所述拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与所述指定坐标轴平行的直线轴；

以所述旋转轴为轴线将所述电子图像旋转偏转角度，得到所述伽玛角的重建图像，所述偏转角度为所述伽玛角与采集所述电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。

5.根据权利要求1至4任一所述的系统，其特征在于，所述处理器对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，包括：

对比所述重建图像和所述IGRT图像，计算所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

将所述第一偏移量作为所述患部所处位置的偏差值发送至上位机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

将所述第二偏移量发送至所述上位机，以便所述上位机根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

7.一种上位机，其特征在于，应用于放射治疗系统中，所述上位机包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储由所述处理器执行的指令，所述处理器，用于：

接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值，所述偏差值为所述图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及所述患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比所述重建图像和所述IGRT图像得到的，所述重建图像为根据预先获取的所述患部的电子图像重建的图像，所述伽玛角为用于支撑患者的固定结构的支撑面与竖直面的夹角；

在所述偏差值大于预设阈值时，根据所述偏差值调整所述患部的位置。

8.根据权利要求7所述的上位机，其特征在于，所述偏差值为所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

所述处理器还用于：

在接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值之后，根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

9.根据权利要求7或8所述的上位机，其特征在于，

所述处理器还用于：

在根据所述偏差值调整所述患部的位置，控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

10.根据权利要求7或8所述的上位机，其特征在于，所述偏差值包括平移数据和角度数据，所述处理器根据所述偏差值调整所述患部的位置，包括：

根据所述平移数据平移治疗床；

根据所述角度数据旋转所述治疗床，或者，将所述角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移所述治疗床。

11.根据权利要求7或8所述的上位机，其特征在于，

所述处理器还用于：

在根据所述偏差值调整所述患部的位置之后，获取治疗床的坐标；

存储所述待治疗的伽玛角下，所述患部的靶点与所述治疗床的坐标的对应关系；

当在同一治疗计划中，再次检测到所述待治疗的伽玛角时，根据所述待治疗的伽玛角对应的坐标，调整所述治疗床的位置。

12.一种放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗系统包括：如权利要求1至6任一所述的图像引导系统，以及如权利要求7至11任一所述的上位机，所述上位机与所述图像引导系统建立有通信连接。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行应用于图像引导系统的摆位方法，所述摆位方法包括：

获取待治疗的伽玛角，所述伽玛角为用于支撑患者的固定结构的支撑面与竖直面的夹角；

获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，所述重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像；

获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像，所述IGRT图像为所述图像引导系统生成的图像；

对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，以便在所述偏差值大于预设阈值时根据所述偏差值调整所述患部的位置。

14.根据权利要求13所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述获取待治疗的伽玛角，包括：

获取治疗计划，所述治疗计划中包括至少一个伽玛角；

从所述至少一个伽玛角中确定待治疗的伽玛角。

15.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述摆位方法还包括：

在所述获取所述待治疗的伽玛角的重建图像之前，获取患部的电子图像；

根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像；

所述获取所述待治疗的伽玛角的重建图像，包括：

从所述至少一个伽玛角的重建图像中，获取所述待治疗的伽玛角的重建图像。

16.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据所述患部的电子图像重建所述至少一个伽玛角中，每个伽玛角的重建图像，包括：

根据所述电子图像中预设的拍片点确定旋转轴，所述旋转轴为所述拍片点所在坐标系的指定坐标轴，或者与所述指定坐标轴平行的直线轴；

以所述旋转轴为轴线将所述电子图像旋转偏转角度，得到所述伽玛角的重建图像，所述偏转角度为所述伽玛角与采集所述电子图像时的初始伽玛角之间的偏转角。

17.根据权利要求13至16任一所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述对比所述重建图像和所述IGRT图像，获取所述患部所处位置的偏差值并发出，包括：

对比所述重建图像和所述IGRT图像，计算所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

将所述第一偏移量作为所述患部所处位置的偏差值发送至上位机。

18.根据权利要求17所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述摆位方法还包括：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

将所述第二偏移量发送至所述上位机，以便所述上位机根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行应用于放射治疗系统中的上位机的摆位方法；所述摆位方法包括：

接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值，所述偏差值为所述图像引导系统获取到待治疗的伽玛角的重建图像，以及所述患部在所述待治疗的伽玛角下的IGRT图像之后，通过对比所述重建图像和所述IGRT图像得到的，所述重建图像为根据预先获取的所述患部的电子图像重建的图像，所述伽玛角为用于支撑患者的固定结构的支撑面与竖直面的夹角；

在所述偏差值大于预设阈值时，根据所述偏差值调整所述患部的位置。

20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述偏差值为所述重建图像中的拍片点与所述图像引导系统的成像点之间的第一偏移量；

在所述接收图像引导系统发送的患部所处位置的偏差值之后，所述方法还包括：

根据所述图像引导系统的成像点与放射源的射束焦点的相对位置关系，以及所述电子图像中的拍片点与所述患部的靶点的相对位置关系，计算放射源的射束焦点与所述患部的靶点之间的第二偏移量；

根据所述第二偏移量调整治疗床的位置，使得所述射束焦点与所述靶点对准。

21.根据权利要求19或20所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述根据所述偏差值调整所述患部的位置之后，所述摆位方法还包括：

控制治疗床和碰撞检测装置进行碰撞模拟检测；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测通过时，启动放射治疗操作；

当检测到所述碰撞模拟检测的结果为检测未通过时，中止放射治疗操作。

22.根据权利要求19或20所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述偏差值包括平移数据和角度数据，所述根据所述偏差值调整所述患部的位置，包括：

根据所述平移数据平移治疗床；

根据所述角度数据旋转所述治疗床，或者，将所述角度数据转换为平移数据，并根据转换后的平移数据平移所述治疗床。

23.根据权利要求19或20所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述根据所述偏差值调整所述患部的位置之后，所述摆位方法还包括：

获取治疗床的坐标；

存储所述待治疗的伽玛角下，所述患部的靶点与所述治疗床的坐标的对应关系；

当在同一治疗计划中，再次检测到所述待治疗的伽玛角时，根据所述待治疗的伽玛角对应的坐标，调整所述治疗床的位置。

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