CN111615413B - 摆位方法、装置及放射治疗系统 - Google Patents
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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，该方法可以根据在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，成像点与设备等中心点的第一相对位置，成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，并根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
Description
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，可以采用图像引导系统(Image Guiding System，IGS)对患者进行图像引导下精确摆位。摆位时可以通过把IGS系统获取到的图像，同其所对应的由预先获取的患部的电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)图像重建的数字重建放射影像(Digitally Reconstructured Radio graph，DRR)图像依据图像信息进行图像配准，来确定摆位偏差。然后可以通过调整治疗床的位置，完成对患者的精确摆位。在放射治疗时，可以根据成像点与设备等中心点(即射线源的射束焦点)的相对位置关系，以及CT重建图像中预设拍片点与靶点的相对位置关系，确定该设备等中心点与靶点之间的相对位置关系，最后可以根据该设备等中心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设备等中心点对准，以便进行放射治疗。
相关技术中，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伽玛角调整装置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90度。若在放射治疗的过程中调整伽玛角，则IGS系统根据该CT图像的重建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
本发明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，所述方法包括：
获取待治疗的伽玛角；
获取治疗床的第一坐标，所述第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时所述治疗床的坐标；
获取所述成像点与设备等中心点的第一相对位置；
获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，所述伽玛角旋转轴中心点为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置的伽玛角旋转轴的中心点；
获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置；
根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标；
根据所述第二坐标调整所述治疗床的位置。
可选的，所述获取治疗床的第一坐标之前，所述方法还包括：
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IGS图像，所述IGS图像为所述图像引导系统生成的图像；
通过调整所述治疗床的位置将所述重建图像与所述IGS图像进行图像配准，以使得所述预设拍片点与所述成像点重合。
可选的，所述获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，包括：在所述治疗床处于初始位置时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的初始相对位置；
将所述初始相对位置与所述第一坐标的差值确定为所述第二相对位置。
可选的，所述获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，包括：
获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，所述目标相对位置包括：所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一目标相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二目标相对距离，和在所述治疗床的高度方向上的第三目标相对距离；
根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离，所述第一平面为沿所述治疗床的长度方向延伸的第一轴线和沿所述治疗床的高度方向延伸的第二轴线所在的平面；
根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定第一伽玛角；
根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置。
可选的，所述第三相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二相对距离，以及在所述治疗床的高度方向上的第三相对距离；
所述根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置，包括：
将所述第一目标相对距离确定为所述第一相对距离；
将所述第一距离与第一角度的余弦值的乘积确定为所述第二相对距离，所述第一角度为将所述第一伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第一距离与所述第一角度的正弦值的乘积确定为所述第三相对距离。
可选的，所述获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，包括：
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置；
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述靶点与所述成像点的第五相对位置；
将所述第四相对位置和所述第五相对位置的和确定为所述目标相对位置。
可选的，所述第二相对位置包括：所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一长度、在所述治疗床的长度方向上的第二长度，以及在所述治疗床的高度方向上的第三长度；
所述在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置，包括：
根据所述第二长度和所述第三长度，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述第一平面内的第二距离；
根据所述第二长度和所述第三长度，确定第二伽玛角；
根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置。
可选的，所述第四相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述成像点和所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一位置、在所述治疗床的长度方向上的第二位置，以及在所述治疗床的高度方向上的第三位置；
所述根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置，包括：
将所述第一长度确定为所述第一位置；
将所述第二距离与第二角度的余弦值的乘积确定为所述第二位置，所述第二角度为将所述第二伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第二距离与所述第二角度的正弦值的乘积确定为所述第三位置。
可选的，所述根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标，包括：
将所述第一坐标和所述第一相对位置相加后与所述第三相对位置相减，再与所述第二相对位置相加，得到所述治疗床的第二坐标。
第二方面，提供了一种摆位装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取待治疗的伽玛角；
第二获取模块，用于获取治疗床的第一坐标，所述第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时所述治疗床的坐标；
第三获取模块，用于获取所述成像点与设备等中心点的第一相对位置；
第四获取模块，用于获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，所述伽玛角旋转轴中心点为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置的伽玛角旋转轴的中心点；
第五获取模块，用于获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置；
计算模块，用于根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标；
第一调整模块，用于根据所述第二坐标调整所述治疗床的位置。
可选的，所述装置还包括：
第六获取模块，用于在所述获取治疗床的第一坐标之前，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；
第七获取模块，用于获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGS图像，所述IGS图像为所述图像引导系统生成的图像；
第二调整模块，用于通过调整所述治疗床的位置将所述重建图像与所述IGS图像进行图像配准，以使得所述预设拍片点与所述成像点重合。
可选的，所述第四获取模块，用于：
在所述治疗床处于初始位置时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的初始相对位置；
将所述初始相对位置与所述第一坐标的差值确定为所述第二相对位置。
可选的，所述第五获取模块，包括：
获取子模块，用于获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，所述目标相对位置包括：所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一目标相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二目标相对距离，和在所述治疗床的高度方向上的第三目标相对距离；
第一确定子模块，用于根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离，所述第一平面为沿所述治疗床的长度方向延伸的第一轴线和沿所述治疗床的高度方向延伸的第二轴线所在的平面；
第二确定子模块，用于根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定第一伽玛角；
计算子模块，用于根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置。
可选的，所述第三相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二相对距离，以及在所述治疗床的高度方向上的第三相对距离；
所述计算子模块，用于：
将所述第一目标相对距离确定为所述第一相对距离；
将所述第一距离与第一角度的余弦值的乘积确定为所述第二相对距离，所述第一角度为将所述第一伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第一距离与所述第一角度的正弦值的乘积确定为所述第三相对距离。
可选的，所述获取子模块用于：
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置；
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述靶点与所述成像点的第五相对位置；
将所述第四相对位置和所述第五相对位置的和确定为所述目标相对位置。
可选的，所述第二相对位置包括：所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一长度、在所述治疗床的长度方向上的第二长度，以及在所述治疗床的高度方向上的第三长度；
所述获取子模块获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置，包括：
根据所述第二长度和所述第三长度，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述第一平面内的第二距离；
根据所述第二长度和所述第三长度，确定第二伽玛角；
根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置。
可选的，所述第四相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述成像点和所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一位置、在所述治疗床的长度方向上的第二位置，以及在所述治疗床的高度方向上的第三位置；
所述获取子模块根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置，包括：
将所述第一长度确定为所述第一位置；
将所述第二距离与第二角度的余弦值的乘积确定为所述第二位置，所述第二角度为将所述第二伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第二距离与所述第二角度的正弦值的乘积确定为所述第三位置。
可选的，所述计算模块，用于：
将所述第一坐标和所述第一相对位置相加后与所述第三相对位置相减，再与所述第二相对位置相加，得到所述治疗床的第二坐标。
第三方面，提供了一种摆位装置，所述装置包括：
处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的摆位方法。
第四方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当所述存储介质在处理组件上运行时，使得处理组件执行如第一方面所述的摆位方法。
第五方面，提供了一种放射治疗系统，所述放射治疗系统包括：如第二方面所述的摆位装置。
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。该方法可以根据在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，成像点与设备等中心点的第一相对位置，成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，并根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
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伽玛角调整装置的主视图；
图3是本发明实施例提供的一种摆位方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的另一种摆位方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的一种获取到的包括靶点和预设拍片点的CT重建图像的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种确定第三相对位置的方法流程图；
图7是本发明实施例提供的一种伽玛角调整装置的侧视图；
图8是本发明实施例提供的另一种伽玛角调整装置的侧视图；
图9是本发明实施例提供的一种摆位装置的框图；
图10是本发明实施例提供的另一种摆位装置的框图；
图11是本发明实施例提供的一种第五获取模块的框图。
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可以与图像引导系统01和治疗床03建立有通信连接。
其中，该上位机02可以为治疗控制系统中的控制设备，该图像引导系统01可以为IGS系统。该IGS系统01可以包括一组或多组影像采集组件，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(图1仅示出了一组相对设置的探测器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IGS系统01可以根据各个探测器011接收到的射线生成IGS图像。当IGS系统01包括一组影像采集组件时，相对设置的探测器011和球管012可以旋转至多个位置并在多个位置处分别生成IGS图像。本发明实施例以IGS系统01包括多组影像采集组件为例，例如可以是两组影像采集组件，则该IGS系统01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IGS系统的成像点A1。该治疗机架04中可以设置有多个射线源041，该多个射线源041可以均为γ射线源(即该多个射线源041可以均发出γ射线)，或者也可以均为X射线源(即该多个射线源041可以均发出X射线)。并且，该多个射线源041发出的治疗射束可以相交于一点，该点即为射束焦点(也可以称为设备等中心点)A2。
在进行放射治疗之前，一般会先对患者进行CT扫描，获取患部的CT图像，并根据CT图像获取CT重建图像。当然，放射治疗前，也可以对患者进行MR扫描，获取患者的MR图像等。本发明实施例以CT为例进行示例说明。治疗医师可以根据CT重建图像中显示的患部肿瘤的大小、形状和周围组织等，制定针对患部的治疗计划，并将治疗计划输入到上位机02。之后，上位机02可以驱动治疗床03将患者的患部移动至IGS系统01的成像区域来获取图像。然后通过对比IGS系统01获取到的IGS图像和预先获取到的CT重建图像，即可以确定CT重建图像中的预设拍片点(即CT重建图像中预先确定的一个固定点)与IGS系统01的成像点A1的相对位置。
进一步的，上位机02可以通过调整治疗床03的位置，使得预设拍片点与IGS系统01的成像点A1重合。在进行放射治疗时，上位机02即可以根据设备等中心点A2与成像点A1的相对位置关系，以及CT重建图像中的预设拍片点与靶点A3的相对位置关系，确定靶点A3与设备等中心点A2之间的位置关系，并依据该位置关系调整治疗床03的位置，使得靶点A3与设备等中心点A2对准，以实现对患者的摆位。
但是，由于在对患者做CT定位扫描时，患者一般是平躺在治疗床03上，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1所示，治疗医师可以通过伽玛角调整装置031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，并且该伽玛角调整装置031可以绕固定的伽玛角旋转轴在竖直平面内旋转，例如可以在图1所示的YOZ平面内旋转。该伽玛角旋转轴的轴线平行于水平面，且垂直于治疗床03的长度方向。其中，该伽玛角调整装置031中用于支撑患者的支撑部的支撑面n与竖直平面m的夹角γ即可称为伽玛角。
图2是本发明实施例提供的一种伽玛角调整装置031的主视图。参考图2可以看出，该伽玛角调整装置031可以包括固定架31a和支撑架31b，该固定架31a可以固定在治疗床03上，该支撑架31b与固定架31a转动连接。示例的，图2所示的轴L可以为该伽玛角调整装置031的伽玛角旋转轴，相应的，该点A4即可以为该伽玛角旋转轴L的伽玛角旋转轴中心点。本发明实施例对伽玛角调整装置031的具体结构不做限定，仅以图2所示的为例进行示例说明。
示例的，CT图像是在患者处于平躺状态下(即伽玛角γ为90°)扫描得到的。而在实际治疗过程中，治疗医师若选择70°的伽玛角治疗，则在利用IGS系统01进行摆位时，需要通过调整头部伽玛角调整装置031使得患者处于70°的伽玛角，然后采集IGS图像。此时若直接对比获取到的CT重建图像与IGS图像，由于患者体位偏转角度不同而无法得到偏移量，进而无法实现精确治疗。因此当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，需要考虑在该伽玛角下的摆位情况，也即是需要考虑在该伽玛角下治疗床需要摆位的坐标，从而才能保证在不同伽玛角下摆位的精确性，进而才可以保证放射治疗的准确性。
本发明实施例提供了一种摆位方法，可以计算得到在不同的伽玛角下，靶点A3与设备等中心点A2重合时治疗床03的坐标。使得在伽玛角变化后，上位机02也可以按照计算得到的治疗床03的坐标，准确调整治疗床03的位置，提高靶点A3与设备等中心点A2的对准精度，进而提高了放射治疗的精度。
图3是本发明实施例提供的一种摆位方法的流程图。该摆位方法可以应用于图1所示的上位机02中，如图3所示，该方法可以包括：
步骤301、获取待治疗的伽玛角。
在本发明实施例中，该待治疗的伽玛角可以是指当前待治疗的伽玛角。
示例的，治疗医师可以通过伽玛角调装置031将患者固定在某个伽玛角，并向上位机02输入当前的伽玛角，也即是上位机02可以获取治疗医师输入的待治疗的伽玛角γ。或者当治疗医师通过伽玛角调装置031将患者固定在某个伽玛角时，上位机02可以自动检测到待治疗的伽玛角γ。又或者上位机02还可以根据预先获取到的治疗计划，确定待治疗的伽玛角γ。本发明实施例对上位机02获取该待治疗的伽玛角的方式不做限定。
步骤302、获取治疗床的第一坐标，第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时治疗床的坐标。
示例的，上位机02可以获取在待治疗的伽玛角下的CT重建图像。该CT重建图像可以为IGS系统01根据预先获取的患部的电子图像(例如CT图像)重建的图像，并发送至上位机02的图像，且该CT重建图像中可以包括预设拍片点。之后，当上位机02驱动治疗床03将患者的患部送入成像区(即拍片区)时，IGS系统01可以获取到患者患部的IGS图像，并将获取到的IGS图像发送至上位机02。
为了确定预设拍片点与成像点A1是否重合，上位机02可以将获取到的IGS图像和CT重建图像进行图像配准，并且可以在配准的过程中不断调整治疗床03的位置，最终使得预设拍片点与成像点A1重合。当预设拍片点与成像点重合时，上位机02即可获取此时治疗床03的第一坐标。
步骤303、获取成像点与设备等中心点的第一相对位置。
由于在放射治疗系统中，成像点A1和设备等中心点A2的位置是固定不变的，且该成像点A1和设备等中心点A2均位于治疗床03所在的坐标系(也可以称为设备坐标系)，因此IGS系统01可以直接获取成像点A1和设备等中心点A2的位置坐标，并根据获取到的成像点A1和设备等中心点A2的位置坐标，计算得到成像点A1与设备等中心点A2的第一相对位置。
步骤304、获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置。
在本发明实施例中，该伽玛角旋转轴中心点A4可以为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置031的伽玛角旋转轴L的中心点。由于伽玛角旋转轴中心点A4的位置也是固定不变的，且伽玛角旋转轴中心点A4也位于设备坐标系中，因此IGS系统可以直接获取伽玛角旋转轴中心点A4的位置坐标，并根据获取到的成像点A1和伽玛角旋转轴中心点A4的位置坐标，计算得到成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4的第二相对位置。
步骤305、获取在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置。
在本发明实施例中，上位机02可以根据治疗计划，确定在待治疗的伽玛角下，患部靶点A3的位置。
示例的，在放射治疗前，上位机02可以获取在不同的待治疗的伽玛角下的CT重建图像，治疗医师可以根据该CT重建图像为患者制定包括有靶点A3位置的治疗计划并输入至上位机02，进而上位机02即可以从治疗计划中获取到靶点A3的位置。由于靶点A3和伽玛角旋转轴中心点A4处于不同的坐标系中，因此上位机02还可以将该靶点A3和伽玛角旋转轴中心点A4的位置均转换到同一坐标系中，进而计算得到靶点A3与伽玛角旋转轴中心点A4的第三相对位置。
步骤306、根据第一坐标、第一相对位置、第二相对位置和第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时，治疗床的第二坐标。
当上位机02获取到第一坐标、第一相对位置、第二相对位置和第三相对位置之后，即可以根据该第一坐标、第一相对位置、第二相对位置和第三相对位置，准确计算得到在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时，治疗床的第二坐标。
步骤307、根据第二坐标调整治疗床的位置。
进一步的，上位机02可以根据计算得到的第二坐标准确调整治疗床03的位置。提高了在待治疗的伽玛角下，靶点A3与设备等中心点A2的对准精度，进而提高了放射治疗的精度。
综上所述，本发明实施例提供了一种摆位方法，该方法可以根据在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，成像点与设备等中心点的第一相对位置，成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，并根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
需要说明的是，本发明实施例，以上位机02分别与IGS系统01和治疗床03建立有通信连接，并可以是通过上位机02执行上述步骤301-307为例，在实际执行过程中，治疗床03和IGS系统01中可以分别设置有处理器，相应的，该治疗床03和IGS系统01也可以通过其各自的处理器来执行上述实施例中的相应步骤，本发明实施例对此不做限定，仅以附图3及上述实施例为例进行示例说明。
图4是本发明实施例提供的另一种摆位方法的流程图。该摆位方法可以应用于图1所示的上位机02中。或者，参考上述描述可知，该摆位方法还可以应用于图1所示的IGS系统01或者治疗床03中，本发明实施例对此不做限定，下述实施例以该摆位方法应用于上位机02中为例进行说明。如图4所示，该方法可以包括：
步骤401、获取待治疗的伽玛角。
在本发明实施例中，该待治疗的伽玛角可以是指当前待治疗的伽玛角。
作为一种示例的实现方式：治疗医师通过伽玛角调装置031将患者固定在某个伽玛角，可以向上位机02输入当前待治疗的伽玛角γ，也即是上位机02可以获取治疗医师输入的待治疗的伽玛角γ，该获取方法较为可靠。
作为另一种示例的的实现方式：当治疗医师通过伽玛角调装置031将患者固定在某个伽玛角时，上位机02可以自动检测到待治疗的伽玛角γ，该获取方法效率较高。
作为又一种示例的的实现方式，上位机02可以根据预先获取到的治疗计划，确定待治疗的伽玛角γ。
示例的，假设当前待治疗的伽玛角γ为70°，则治疗医师可以通过调整图1所示的伽玛角调整装置031，使得伽玛角γ为70°。治疗医师完成伽玛角调整装置031的固定后，可以向上位机02输入当前待治疗的伽玛角γ为γ＝70°，进而上位机02即可以获取到待治疗的伽玛角γ为：70°。
步骤402、获取待治疗的伽玛角的重建图像。
在本发明实施例中，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)重建的图像。且该重建图像可以是IGS系统01根据电子图像所重建的图像。或者，该重建图像还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。又或者，该重建图像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。
示例的，该重建图像可以为数字重建放射影像DRR图像，该DRR图像可以为IGS系统01在获取到患部的CT图像之后，根据该CT图像重建的图像。相应的，该重建图像也可以称为CT-DRR片。并且参考图5，该CT-DRR片中可以包括：靶点A3和预设拍片点A5的位置，图5中示出了包括有两个靶点A3的CT-DRR片。
示例的，IGS系统01获取到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03的水平轴垂直，该水平轴的延伸方向可以与治疗床03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。示例的，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，IGS系统01可以先根据该CT图像中预设的拍片点A5确定旋转轴，该旋转轴可以为拍片点A5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A5所在坐标系中，经过该拍片点A5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IGS系统01可以以该旋转轴为轴线将该CT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，IGS系统01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IGS系统01的安装参数，投影至该IGS系统01的虚拟成像面，从而得到该伽玛角的重建图像。
其中，CT图像中的拍片点A5是CT图像中的预设点，该拍片点A5的位置可以用拍片点A5所在的三维坐标系中三个坐标轴的坐标来描述。该虚拟成像面为在拍片点A5所在坐标系中虚拟构建的IGS系统01的成像面，该虚拟成像面在该拍片点A5所在三维坐标系中的位置，与该IGS系统01中的探测器的成像面在治疗床03所在坐标系(也可以称为设备坐标系)中的位置相同。
示例的，如前文所述，IGS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。由于该每组影像采集组件的安装参数会影响该IGS系统01生成重建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IGS系统01的虚拟成像面之前，该IGS系统01还可以根据影像采集组件的安装参数，确定IGS系统01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011和球管012之间的距离以及射线的交点与探测器011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011和球管012之间的连线，该探测器011的成像面与球管012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CT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中的旋转方向，与该伽玛角在治疗床03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，该IGS系统01可以将重建的多个伽玛角的CT-DRR片均发送至上位机02，当上位机02获取到待治疗的伽玛角之后，即可从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，该上位机02可以在获取到当前待治疗的伽玛角γ后，从预先接收到的多个重建图像中调取该待治疗的伽玛角γ的重建图像。例如，IGS系统01可以根据CT图像重建60°、70°、80°、90°、100°和110°的重建图像，并将该多个伽玛角对应的重建图像均发送至上位机02。若上位机02获取到当前待治疗的伽玛角γ为70°，则可以直接调取70°伽玛角的重建图像。
步骤403、获取患部在待治疗的伽玛角下的IGS图像。
其中，该IGS图像为图像引导系统01(即IGS系统01)生成的图像。上位机02可以根据预设的固定坐标值调整治疗床03的位置，将患者的患部送入IGS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γ下，因此IGS系统01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γ下的IGS图像，并且该IGS系统01可以将获取到的IGS图像发送至上位机02。
示例的，上位机02可以向IGS系统01发送成像指令，IGS系统01可以在接收到成像指令后控制图2所示的两个球管012发出射线，相应的，图2所示的两个探测器011均可以接收球管012发出的射线，IGS系统01即可以根据各个探测器011接收到的射线生成IGS图像，并发送至上位机02。
步骤404、通过调整治疗床的位置将重建图像与IGS图像进行图像配准，以使得预设拍片点与成像点重合。
在本发明实施例中，为了确定该重建图像(即CT-DRR片)中的预设拍片点A5与成像点A1是否重合，上位机02可以将该CT-DRR片与IGS图像进行图像配准，并可以在图像配准的过程中不断的调整治疗床03的位置，在进行图像配准后，最终使得预设拍片点A5与成像点A1。
其中，在图像配准的过程中，通常可以指定一幅图像为参考图像，另一幅图像为待配准图像，配准的目的即是使待配准图像与参考图像上的所有点的坐标均达到一致。
步骤405、获取治疗床的第一坐标，第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时治疗床的坐标。
当预设拍片点A5和成像点A1重合时，上位机02即可以获取此时治疗床03的第一坐标。其中，该第一坐标可以包括沿治疗床03的宽度方向延伸的第一维坐标X1、沿治疗床03的长度方向延伸的第二维坐标Y1，以及沿治疗床03的高度方向延伸的第三维坐标Z1。即该第一坐标可以表示为(X1、Y1、Z1)。
步骤406、获取成像点与设备等中心点的第一相对位置。
由于在放射治疗系统中，成像点A1和设备等中心点A2的位置是固定不变的，且该成像点A1和设备等中心点A2均位于治疗床03所在的坐标系(也可以称为设备坐标系)，因此上位机02可以直接获取成像点A1和设备等中心点A2的位置坐标，并根据获取到的成像点A1和设备等中心点A2的位置坐标，计算得到成像点A1与设备等中心点A2的第一相对位置。
其中，该第一相对位置可以包括：成像点A1与设备等中心点A2在治疗床03的宽度方向上的第一距离Xiso，在治疗床03的长度方向上的第二距离Yiso，在治疗床03的高度方向上的第三距离Ziso。
例如，上位机02获取到的成像点A1在设备坐标系的位置坐标为：(Xi，Yi，Zi)，获取到的设备等中心点A2在设备坐标系的位置坐标为：(Xc，Yc，Zc)，则上位机02可以计算得到该成像点A1与设备等中心点A2的第一相对位置(Xiso，Yiso，Ziso)满足：Xiso＝Xi-Xc，Yiso＝Yi-Yc，Ziso＝Zi-Zc。
示例的，该第一相对位置(Xiso，Yiso，Ziso)还可以为通过机械设计或者胶片测量的方式得到，本发明实施例对获取第一相对位置的方式不做限定。
步骤407、获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置。
在本发明实施例中，该伽玛角旋转轴中心点A4可以是指用于调节伽玛角的伽玛角调整装置031的伽玛角旋转轴L的中心点。该第二相对位置也可以包括：成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4在治疗床03的宽度方向上的第一长度Ix、在治疗床03的长度方向上的第二长度Iy，以及在治疗床03的高度方向上的第三长度Iz，即该第二相对位置可以表示为(Ix，Iy，Iz)。
在本发明实施例中，在治疗床03处于初始位置(也可以称为治疗床03在零点)时，也即是当治疗床03的坐标为(0，0，0)，IGS系统01可以先获取成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4在YOZ平面的初始相对位置，并将该初始相对位置与获取到的治疗床03的第一坐标的差值确定为第二相对位置。
其中，该初始相对位置可以包括成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4在治疗床03的宽度方向上的初始距离X0，在治疗床03的长度方向上的初始距离Y0，在治疗床03的高度方向上的初始距离Z0。即该初始相对位置可以表示为：(X0，Y0，Z0)，例如该初始相对位置(X0，Y0，Z0)可以为(-0.55,138.79，-1.98)。该第一坐标可以包括沿治疗床03的宽度方向延伸的第一维坐标X1、沿治疗床03的长度方向延伸的第二维坐标Y1，以及沿治疗床03的高度方向延伸的第三维坐标Z1。即该第一坐标可以表示为：(X1，Y1，Z1)。相应的，上位机02确定的成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4的第二相对位置(Ix，Iy，Iz)即可以满足：Ix＝X0-X1，Iy＝Y0-Y1，Iz＝Z0-Z1。
步骤408、获取在待治疗的伽玛角下患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置。
在本发明实施例中，上位机02可以先根据治疗计划，确定患部靶点A3的位置。
示例的，在放射治疗前，上位机02可以获取到在不同待治疗的伽玛角下的CT重建图像，治疗医师可以根据该CT重建图像为患者制定包括有靶点A3位置的治疗计划并输入至上位机02，进而上位机02即可以从治疗计划中获取到靶点A3的位置。例如，上位机02可以获取到待治疗的伽玛角γ为70°、90°或110°的CT-DRR片。其次，由于伽玛角旋转轴中心点A4的位置是固定不变的，因此上位机02还可以直接获取伽玛角旋转轴中心点A4的位置。由于靶点A3和伽玛角旋转轴中心点A4处于不同的坐标系中，因此上位机02还可以将该靶点A3和伽玛角旋转轴中心点A4的位置均转换到同一坐标系中，进从计算得到靶点A3与伽玛角旋转轴中心点A4的第三相对位置。
图6是本发明实施例提供的一种确定第三相对位置的方法流程图。该方法可以应用于图1所示的上位机02中。如图6所示，该方法可以包括：
步骤4081、获取在待治疗的伽玛角为90度时，靶点和伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置。
在本发明实施例中，该目标相对位置可以包括：靶点A3与伽玛角旋转轴中心点A4在治疗床03的宽度方向上的第一目标相对距离Tx90、在治疗床03的长度方向上的第二目标相对距离Ty90，和在治疗床03的高度方向上的第三目标相对距离Tz90。即该目标相对位置可以表示为(Tx90，Ty90，Tz90)。
示例的，本发明实施例提供了一种获取在待治疗的伽玛角γ为90度时，靶点A3与伽玛角旋转轴中心点A4的目标相对位置的方法：
步骤S1、在待治疗的伽玛角为90度时，获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置。
本发明实施例提供了一种在待治疗的伽玛角为90度时，获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置的方法：
步骤S10、根据第二长度和第三长度，计算在待治疗的伽玛角下，成像点与伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第二距离。
其中，该第一平面可以为沿治疗床的长度方向延伸的第三轴线Z和沿治疗床的高度方向延伸的第二轴线Y所在的平面，也即图1所示的YOZ平面。
图7和图8是本发明实施例提供的一种伽玛角调整装置031的侧视图。结合图7和图8可以看出，支撑架31b可以包括用于支撑患者的患部(例如头部)的支撑面板b1，以及两个相对设置的连接杆b2，每个连接杆b2的一端与该支撑面板b1固定连接，另一端与该固定架31a转动连接。对比图7和图8可以看出，连接杆b2可以带动支撑面板b1在竖直平面即YOZ平面内旋转，从而可以调节伽玛角γ。
根据上述分析，由于伽玛角调整装置031仅可以在该第一平面YOZ内转动，也即是，在调整伽玛角的过程中，靶点A3的位置仅在第一平面YOZ内变化，该靶点A3在第一轴线X上的坐标不会变化，因此当上位机02在计算得到第二相对位置(Ix，Iy，Iz)之后，可以先根据第二长度Iy和第三长度Iz，计算在待治疗的伽玛角下，成像点A1与伽玛角旋转轴中心点A4在YOZ平面内的第二距离LIYOZ，该第二距离LIYOZ可以满足：
步骤S11、根据第二长度和第三长度，确定第二伽玛角。
在本发明实施例中，上位机02根据第二长度Iy和第三长度Iz确定的第二伽玛角γ2可以满足：γ2＝arctan(Iz/Iy)，即该第二伽玛角γ2可以为第三长度Iz与第二长度Iy的比值的反正切值。
步骤S12、根据第一长度、第二伽玛角、待治疗的伽玛角和第二距离，计算第四相对位置。
在本发明实施例中，该第四相对位置可以包括：在待治疗的伽玛角γ为90度时，成像点A1和伽玛角旋转轴中心点A4在治疗床03的宽度方向上的第一位置Ix90、在治疗床03的长度方向上的第二位置Iy90，以及在治疗床03的高度方向上的第三位置Iz90。即该第四初始相对位置可以表示为：(Ix90，Iy90，Iz90)。相应的，上位机02根据获取到的待治疗的伽玛角γ、第一长度Ix、第二距离LIYOZ和第二伽玛角γ2，计算得到的第四相对位置(Ix90，Iy90，Iz90)可以满足：
Ix90＝Ix 公式(1)；
Iy90＝LIyoz×cos(γ2-90°+γ) 公式(2)；
Iz90＝LIyoz×sin(γ2-90°+γ) 公式(3)。
参考上述公式(1)可知，由于在调整伽玛角γ的过程中，靶点A3的位置仅在第一平面YOZ内变化，该靶点A3在第一轴线X上的坐标不会变化，也即是无需考虑靶点A3与成像点A1在该第一轴线X上的相对距离，因此可以直接将第一长度Ix确定为第一位置Ix90。
参考上述公式(2)可知，可以将第二距离LIYOZ与第二角度α2的余弦值的乘积确定为第二位置Iy90，其中，该第二角度α2可以为将第二伽玛角γ2与90度相加，再与待治疗的伽玛角γ相减得到的角度，也即是该第二角度α2可以满足：α2＝γ2+90°-γ。
参考上述公式(3)可以看出，可以将第二距离LIYOZ与第二角度α2的正弦值的乘积确定为第三位置Iz90。
步骤S2、在待治疗的伽玛角为90度时获取靶点与成像点的第五相对位置。
在本发明实施例中，由于上位机02获取到的靶点A3位于图像坐标系，成像点A1位于设备坐标系，因此为了计算方便，IGS系统01可以先将获取到的靶点A3的位置坐标转换到设备坐标系，从而使得靶点A3和成像点A1位于同一个坐标系中。参考图1，该设备坐标系可以为由沿治疗床03的宽度方向延伸的第一轴线X、沿治疗床03的长度方向延伸的第二轴线Y，沿治疗床03的高度方向延伸的第三轴线Z组成的三维坐标系。
相应的，该第五相对位置即可以包括：靶点A3与成像点A1在治疗床03的宽度方向上的距离TIx、在治疗床03的长度方向上的距离TIy，以及在治疗床03的高度方向上的相对距离TIz。即靶点A3与成像点A1的第五相对位置可以表示为：(TIx，TIy，TIz)。
例如，假设上位机02将获取到的靶点A3的位置转换到设备坐标系后靶点A3的坐标为：(Xb，Yb，Zb)，获取到的成像点A1在设备坐标系中的坐标为：(Xi，Yi，Zi)。则确定的靶点A3与成像点A1的第五相对位置(TIx，TIy，TIz)可以满足：TIx＝Xb-Xi，TIy＝Yb-Yi，TIz＝Zb-Zi。
步骤S3、将第四相对位置和第五相对位置的和确定为目标相对位置。
在本发明实施例中，上位机02根据第四相对位置和第五相对位置计算得到目标相对位置中的第一目标相对距离Tx90可以为：Tx90＝Ix90+TIx；第二目标相对距离Ty90即为：Ty90＝Iy90+TIy；第三目标相对距离Tz90即为：Tz90＝Iz90+TIz。
步骤4082、根据第二目标相对距离和第三目标相对距离，确定在待治疗的伽玛角为90度时，靶点和伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离。
与上述步骤x10同理，由于在调整伽玛角的过程中，靶点A3的位置仅在第一平面YOZ内变化，该靶点A3在第一轴线X上的坐标不会变化，因此当上位机02在计算得到目标相对位置(Tx90，Ty90，Tz90)之后，可以先根据第二目标相对距离Ty90和第三目标相对距离Tz90，计算靶点A3和伽玛角旋转轴中心点A4在第一平面YOZ内的第一距离LTyoz，该第一距离LTyoz可以满足：
步骤4083、根据第二目标相对距离和第三目标相对距离，确定第一伽玛角。
上位机02根据第二目标相对距离Ty90和第三目标相对距离Tz90，确定的第一伽玛角γ1可以满足：γ1＝arctan(Tz90/Ty90)，即该第一伽玛角γ1可以为第三目标相对距离Tz90与第二目标相对距离Ty90的比值的反正切值。
步骤4084、根据第一目标相对距离、第一伽玛角、待治疗的伽玛角和第一距离，计算第三相对位置。
在本发明实施例中，该第三相对位置也可以包括：在待治疗的伽玛角γ下，靶点A3与伽玛角旋转轴中心点A4在治疗床03的宽度方向上的第一相对距离Tx、在治疗床03的长度方向上的第二相对距离Ty，以及在治疗床03的高度方向上的第三相对距离Tz。即该第三相对位置可以表示为：(Tx、Ty、Tz)。相应的，上位机02根据获取到的第一距离LTyoz、第一伽玛角γ1、待治疗的伽玛角γ和第一目标相对距离Tx90，计算得到的第三相对位置(TIxg、TIyg、TIzg)可以满足：
Tx＝Tx90 公式(4)；
Ty＝LTyoz×cos(γ1-90°+γ) 公式(5)；
Tz＝LTyoz×sin(γ1-90°+γ) 公式(6)。
参考上述公式(4)可知，由于在调整伽玛角γ的过程中，靶点A3的位置仅在第一平面YOZ内变化，该靶点A3在第一轴线X上的坐标不会变化，也即是无需考虑靶点A3与成像点A1在该第一轴线X上的相对距离，因此可以直接将第一目标相对距离Tx90直接确定为第一相对距离Tx。
参考上述公式(5)可知，可以将第一距离LTyoz与第一角度α1的余弦值的乘积确定为第二相对距离Ty，其中，该第一角度α1可以为将第一伽玛角γ1与90度相加，再与待治疗的伽玛角γ相减得到的角度，也即是该第一角度α1可以满足：α1＝γ1+90°-γ。
参考上述公式(6)可以看出，可以将第一距离LTyoz与第一角度α1的正弦值的乘积确定为第三相对距离Tz。
步骤409、根据第一坐标、第一相对位置、第二相对位置和第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时，治疗床的第二坐标。
在本发明实施例中，上位机02可以将第一坐标和第一相对位置相加后与第三相对位置相减，再与第二相对位置相加，得到在待治疗的伽玛角γ下，靶点A3与设备等中心点A2重合时，治疗床03的第二坐标。该第二坐标也可以包括：沿治疗床03的宽度方向延伸的第一维坐标Xt、沿治疗床03的长度方向延伸的第二维坐标Yt和沿治疗床03的宽度方向延伸的第三维坐标Zt。即该第二坐标可以表示为：(Xt，Yt，Zt)，该第二坐标(Xt，Yt，Zt)可以满足：
Xt＝X1+Xiso-Tx+Ix 公式(7)；
Yt＝Y1+Yiso-Ty+Iy 公式(8)；
Zt＝Z1+Ziso-Tz+Iz 公式(9)。
参考上述公式(7)可以看出，将第一坐标中的第一维坐标X1与第一距离Xiso相加，再与第一相对距离Tx相减，再与第一长度Ix相加即可以得到第一维坐标Xt。
参考上述公式(8)可以看出，将第一坐标中的第二维坐标Y1与第二距离Yiso相加，再与第二相对距离Ty相减，再与第二长度Iy相加即可以得到第二维坐标Yt。
参考上述公式(9)可以看出，将第一坐标中的第三维坐标Z1与第三距离Ziso相加，再与第三相对距离Tz相减，再与第三长度Iz相加即可以得到第三维坐标Yt。
步骤410、根据第二坐标调整治疗床的位置。
在本发明实施例中，上位机02可以根据计算得到的第二坐标(Xt，Yt，Zt)准确调整治疗床03的位置。提高了在待治疗的伽玛角下，靶点A3与设备等中心点A2的对准精度，进而提高了放射治疗的精度。
可选的，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，上述步骤401至405可以在上述步骤408后执行，也即是可以先获取在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，再获取治疗床的第一坐标。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，该方法可以根据在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，成像点与设备等中心点的第一相对位置，成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，并根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
图9是本发明实施例提供的一种摆位装置的框图。该装置可以应用于图1所示的上位机02中，或者，参考上述描述可知，该摆位装置还可以应用于图1所示的IGS系统01或者治疗床03中，本发明实施例对此不做限定，下述实施例以该摆位装置应用于上位机02中为例进行说明。如图9所示，该装置可以包括：
第一获取模块501，用于获取待治疗的伽玛角。
第二获取模块502，用于获取治疗床的第一坐标，该第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时治疗床的坐标。
第三获取模块503，用于获取成像点与设备等中心点的第一相对位置。
第四获取模块504，用于获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，该伽玛角旋转轴中心点为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置的伽玛角旋转轴的中心点。
第五获取模块505，用于获取在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置。
计算模块506，用于根据第一坐标、第一相对位置、第二相对位置和第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时，治疗床的第二坐标。
第一调整模块507，用于根据该第二坐标调整治疗床的位置。
综上所述，本发明实施例提供了一种摆位装置。该装置中的计算模块可以根据第二获取模块在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，第三获取模块获取到的成像点与设备等中心点的第一相对位置，第四获取模块获取到的成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及第五获取模块获取到的在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，第一调整模块可以根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
图10是本发明实施例提供的另一种摆位装置的框图。该装置可以应用于图1所示的上位机02中，或者，参考上述描述可知，该摆位装置还可以应用于图1所示的IGS系统01或者治疗床03中，本发明实施例对此不做限定，下述实施例以该摆位装置应用于上位机02中为例进行说明。如图10所示，该装置可以包括：
第六获取模块508，用于在获取治疗床的第一坐标之前，获取待治疗的伽玛角的重建图像，重建图像为根据预先获取的患部的电子图像重建的图像。
第七获取模块509，用于获取患部在待治疗的伽玛角下的IGS图像，IGS图像为图像引导系统生成的图像。
第二调整模块510，用于通过调整治疗床的位置将重建图像与IGS图像进行图像配准，以使得预设拍片点与成像点重合。
可选的，该第四获取模块504，可以用于：在治疗床处于初始位置时，获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的初始相对位置，并将初始相对位置与第一坐标的差值确定为第二相对位置。
图11是本发明实施例提供的一种第五获取模块505的框图。如图11所示，该第五获取模块505，可以包括：
获取子模块5051，用于获取在待治疗的伽玛角为90度时，靶点和伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置。该目标相对位置包括：靶点与伽玛角旋转轴中心点在治疗床的宽度方向上的第一目标相对距离、在治疗床的长度方向上的第二目标相对距离，和在治疗床的高度方向上的第三目标相对距离。
第一确定子模块5052，用于根据第二目标相对距离和第三目标相对距离，确定在待治疗的伽玛角为90度时，靶点和伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离。该第一平面为沿治疗床的长度方向延伸的第一轴线和沿治疗床的高度方向延伸的第二轴线所在的平面。
第二确定子模块5053，用于根据第二目标相对距离和第三目标相对距离，确定第一伽玛角。
计算子模块5054，用于根据第一目标相对距离、第一伽玛角、待治疗的伽玛角和第一距离，计算第三相对位置。
可选的，该第三相对位置可以包括：在待治疗的伽玛角下，靶点与伽玛角旋转轴中心点在治疗床的宽度方向上的第一相对距离、在治疗床的长度方向上的第二相对距离，以及在治疗床的高度方向上的第三相对距离。
可选的，该计算子模块5054，可以用于：
将第一目标相对距离确定为第一相对距离。
将第一距离与第一角度的余弦值的乘积确定为第二相对距离，第一角度为将第一伽玛角与90度相加，再与待治疗的伽玛角相减得到的角度。
将第一距离与第一角度的正弦值的乘积确定为第三相对距离。
可选的，该获取子模块5051，可以用于：
在待治疗的伽玛角为90度时，获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置。
在待治疗的伽玛角为90度时，获取靶点与成像点的第五相对位置。
将第四相对位置和第五相对位置的和确定为目标相对位置。
可选的，该第二相对位置可以包括：成像点与伽玛角旋转轴中心点在治疗床的宽度方向上的第一长度、在治疗床的长度方向上的第二长度，以及在治疗床的高度方向上的第三长度。
相应的，该获取子模块5051获取成像点与伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置可以包括：
根据第二长度和第三长度，计算在待治疗的伽玛角下，成像点与伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第二距离。
根据第二长度和第三长度，确定第二伽玛角。
根据第一长度、第二伽玛角、待治疗的伽玛角和第二距离，计算第四相对位置。
可选的，该第四相对位置可以包括：在待治疗的伽玛角为90度时，成像点和伽玛角旋转轴中心点在治疗床的宽度方向上的第一位置、在治疗床的长度方向上的第二位置，以及在治疗床的高度方向上的第三位置。
相应的，该获取子模块5051根据第一长度、第二伽玛角、待治疗的伽玛角和第二距离，计算第四相对位置可以包括：
将第一长度确定为第一位置。
将第二距离与第二角度的余弦值的乘积确定为第二位置，第二角度为将第二伽玛角与90度相加，再与待治疗的伽玛角相减得到的角度。
将第二距离与第二角度的正弦值的乘积确定为第三位置。
可选的，该计算模块506可以用于：将第一坐标和第一相对位置相加后与第三相对位置相减，再与第二相对位置相加，得到治疗床的第二坐标。
综上所述，本发明实施例提供了一种摆位装置。该装置中的计算模块可以根据第二获取模块在预设拍片点与成像点重合时获取到的治疗床的第一坐标，第三获取模块获取到的成像点与设备等中心点的第一相对位置，第四获取模块获取到的成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，以及第五获取模块获取到的在待治疗的伽玛角下，患部的靶点与伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，计算在待治疗的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，第一调整模块可以根据该第二坐标调整治疗床的位置。因此可以使得当在放射治疗的过程中调整了伽玛角后，可以准确计算得到在该调整后的伽玛角下，靶点与设备等中心点重合时治疗床的第二坐标，由此可以提高在不同的伽玛角下靶点与设备等中心点的对准精度，进而可以提高放射治疗的精度。
关于上述实施例中的摆位装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供了一种摆位装置。该摆位装置可以包括：处理器和存储器，该存储器中存储有指令，该指令可以由处理器加载并执行以实现如图3、图4和图6任一所示的摆位方法。
另外，本发明实施例提供了一种存储介质，该存储介质中存储有指令，当该存储介质在处理组件上运行时，可以使得处理组件执行如图3、图4和图6任一所示的摆位方法。
本发明实施例还提供了一种放射治疗系统，该放射治疗系统可以包括：如图9和图10任一所示的摆位装置。
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，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (21)
1.一种摆位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待治疗的伽玛角；
获取治疗床的第一坐标，所述第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时所述治疗床的坐标，其中，所述预设拍片点为电子图像中预先确定的一个固定点；
获取所述成像点与设备等中心点的第一相对位置；
获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，所述伽玛角旋转轴中心点为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置的伽玛角旋转轴的中心点；
获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置；
根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标；
根据所述第二坐标调整所述治疗床的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取治疗床的第一坐标之前，所述方法还包括：
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IGS图像，所述IGS图像为所述图像引导系统生成的图像；
通过调整所述治疗床的位置将所述重建图像与所述IGS图像进行图像配准，以使得所述预设拍片点与所述成像点重合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，包括：
在所述治疗床处于初始位置时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的初始相对位置；
将所述初始相对位置与所述第一坐标的差值确定为所述第二相对位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置，包括：
获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，所述目标相对位置包括：所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一目标相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二目标相对距离，和在所述治疗床的高度方向上的第三目标相对距离；
根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离，所述第一平面为沿所述治疗床的长度方向延伸的第一轴线和沿所述治疗床的高度方向延伸的第二轴线所在的平面；
根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定第一伽玛角；
根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二相对距离，以及在所述治疗床的高度方向上的第三相对距离；
所述根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置，包括：
将所述第一目标相对距离确定为所述第一相对距离；
将所述第一距离与第一角度的余弦值的乘积确定为所述第二相对距离，所述第一角度为将所述第一伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第一距离与所述第一角度的正弦值的乘积确定为所述第三相对距离。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，包括：
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置；
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述靶点与所述成像点的第五相对位置；
将所述第四相对位置和所述第五相对位置的和确定为所述目标相对位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二相对位置包括：所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一长度、在所述治疗床的长度方向上的第二长度，以及在所述治疗床的高度方向上的第三长度；
所述在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置，包括：
根据所述第二长度和所述第三长度，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述第一平面内的第二距离；
根据所述第二长度和所述第三长度，确定第二伽玛角；
根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第四相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述成像点和所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一位置、在所述治疗床的长度方向上的第二位置，以及在所述治疗床的高度方向上的第三位置；
所述根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置，包括：
将所述第一长度确定为所述第一位置；
将所述第二距离与第二角度的余弦值的乘积确定为所述第二位置，所述第二角度为将所述第二伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第二距离与所述第二角度的正弦值的乘积确定为所述第三位置。
9.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标，包括：
将所述第一坐标和所述第一相对位置相加后与所述第三相对位置相减，再与所述第二相对位置相加，得到所述治疗床的第二坐标。
10.一种摆位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取待治疗的伽玛角；
第二获取模块，用于获取治疗床的第一坐标，所述第一坐标为预设拍片点与图像引导系统IGS的成像点重合时所述治疗床的坐标，其中，所述预设拍片点为电子图像中预先确定的一个固定点；
第三获取模块，用于获取所述成像点与设备等中心点的第一相对位置；
第四获取模块，用于获取所述成像点与伽玛角旋转轴中心点的第二相对位置，所述伽玛角旋转轴中心点为用于调节伽玛角的伽玛角调整装置的伽玛角旋转轴的中心点；
第五获取模块，用于获取在所述待治疗的伽玛角下，患部的靶点与所述伽玛角旋转轴中心点的第三相对位置；
计算模块，用于根据所述第一坐标、所述第一相对位置、所述第二相对位置和所述第三相对位置，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述设备等中心点重合时，所述治疗床的第二坐标；
第一调整模块，用于根据所述第二坐标调整所述治疗床的位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第六获取模块，用于在所述获取治疗床的第一坐标之前，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；
第七获取模块，用于获取患部在所述待治疗的伽玛角下的IGS图像，所述IGS图像为所述图像引导系统生成的图像；
第二调整模块，用于通过调整所述治疗床的位置将所述重建图像与所述IGS图像进行图像配准，以使得所述预设拍片点与所述成像点重合。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第四获取模块，用于：
在所述治疗床处于初始位置时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的初始相对位置；
将所述初始相对位置与所述第一坐标的差值确定为所述第二相对位置。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第五获取模块，包括：
获取子模块，用于获取在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点的目标相对位置，所述目标相对位置包括：所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一目标相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二目标相对距离，和在所述治疗床的高度方向上的第三目标相对距离；
第一确定子模块，用于根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述靶点和所述伽玛角旋转轴中心点在第一平面内的第一距离，所述第一平面为沿所述治疗床的长度方向延伸的第一轴线和沿所述治疗床的高度方向延伸的第二轴线所在的平面；
第二确定子模块，用于根据所述第二目标相对距离和所述第三目标相对距离，确定第一伽玛角；
计算子模块，用于根据所述第一目标相对距离、所述第一伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第一距离，计算所述第三相对位置。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第三相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角下，所述靶点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一相对距离、在所述治疗床的长度方向上的第二相对距离，以及在所述治疗床的高度方向上的第三相对距离；
所述计算子模块，用于：
将所述第一目标相对距离确定为所述第一相对距离；
将所述第一距离与第一角度的余弦值的乘积确定为所述第二相对距离，所述第一角度为将所述第一伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第一距离与所述第一角度的正弦值的乘积确定为所述第三相对距离。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述获取子模块，用于：
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置；
在所述待治疗的伽玛角为90度时，获取所述靶点与所述成像点的第五相对位置；
将所述第四相对位置和所述第五相对位置的和确定为所述目标相对位置。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二相对位置包括：所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一长度、在所述治疗床的长度方向上的第二长度，以及在所述治疗床的高度方向上的第三长度；
所述获取子模块获取所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点的第四相对位置，包括：
根据所述第二长度和所述第三长度，计算在所述待治疗的伽玛角下，所述成像点与所述伽玛角旋转轴中心点在所述第一平面内的第二距离；
根据所述第二长度和所述第三长度，确定第二伽玛角；
根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第四相对位置包括：在所述待治疗的伽玛角为90度时，所述成像点和所述伽玛角旋转轴中心点在所述治疗床的宽度方向上的第一位置、在所述治疗床的长度方向上的第二位置，以及在所述治疗床的高度方向上的第三位置；
所述获取子模块根据所述第一长度、所述第二伽玛角、所述待治疗的伽玛角和所述第二距离，计算所述第四相对位置，包括：
将所述第一长度确定为所述第一位置；
将所述第二距离与第二角度的余弦值的乘积确定为所述第二位置，所述第二角度为将所述第二伽玛角与90度相加，再与所述待治疗的伽玛角相减得到的角度；
将所述第二距离与所述第二角度的正弦值的乘积确定为所述第三位置。
18.根据权利要求10至16任一所述的装置，其特征在于，所述计算模块，用于：
将所述第一坐标和所述第一相对位置相加后与所述第三相对位置相减，再与所述第二相对位置相加，得到所述治疗床的第二坐标。
19.一种摆位装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至9任一所述的摆位方法。
20.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当所述存储介质在处理组件上运行时，使得处理组件执行如权利要求1至9任一所述的摆位方法。
21.一种放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗系统包括：如权利要求10至18任一所述的摆位装置。
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