CN113101549A - 放疗系统和放疗3d视觉实时监测姿态保持方法 - Google Patents
放疗系统和放疗3d视觉实时监测姿态保持方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种放疗系统和放疗3D视觉实时监测姿态保持方法。放疗系统包括:能够进行多个自由度运动的放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块和放疗模块、计算机图像系统及伺服驱动系统。该放疗系统,通过3D视觉模块实时跟踪根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,实时获取放疗靶区的姿态信息和位置信息,进而引导放疗模块精确对准患者放疗靶区,以及,控制放疗床对放疗靶区因患者呼吸等小运动引起的位置姿态变化进行实时补偿,确保放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态始终不变;因此,可以有效的提高放疗精度,提高患者自由度。
Description
技术领域
本发明涉及放射治疗技术领域,具体涉及一种放疗系统和放疗3D视觉实时监测姿态保持方法。
背景技术
放射治疗(简称放疗)是治疗恶性肿瘤的主要手段之一,在放射治疗设备组成中,放疗床作为承托患者的载体,是其中不可缺少的放疗设备。
目前大部分放疗床为实现快速定位放疗靶区,需配合人体固定架使用,目的是为了最大程度限制人体运动,以确保放疗靶区的精确定位。但放射治疗一个疗程大约照射20-30次,每次约5-10分钟,个别复杂的放疗更是长达30分钟甚至更长;每次的放射治疗,患者的放疗靶区很难复位一致,且长时间固定患者身体某一部分,经常让患者身体产生僵硬、麻痹等不适。
部分放疗床配备了简单的XYZ调整结构,方便放疗前对患者放疗靶区位姿进行平面及高度上的调整,但在放疗过程中不起调整作用,放射治疗过程中需要患者长时间保持一定姿态不动,以确保放疗靶区姿态不变,患者身体容易产生疲劳;患者呼吸时产生的位置及姿态变化,都会导致放疗靶区位姿改变,导致正常细胞组织放射损伤或者放疗靶区细胞照射遗漏。
也有一小部分放疗床在放疗前利用增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术来进行模拟患者、放疗床和放疗头的运动,从而优化放疗路径。但在实际放疗过程中,患者的姿态变动是无法避免以及不确定的,而放疗床和放疗头是按照放疗前模拟优化的路径运动,这会造成放疗头射出的射线不能精准地照射在患者的放疗靶区,使放疗效果不理想。
还有一小部分放疗床配备了成像系统影像,其作用引导医生将患者和放射头调整到设计的最佳位姿并固定。但此类放疗床配备的成像系统只是起初始调整定位作用,无法在治疗过程中实时根据患者自身姿态变动来补偿调整治疗位姿始终在最佳状态。
发明内容
本发明的主要目的是,提供一种放疗系统和放疗3D视觉实时监测姿态保持方法,用于提高放疗精度,提高患者自由度。
本发明有助于解决患者身体在放疗过程中,长时间被固定而导致身体产生不适、患者在放疗过程中由于呼吸时产生的姿态变化或其他原因产生的放疗位置变动等,导致的错疗或漏疗等问题。采用本发明可以解放患者在放疗过程中的束缚,提高在患者处于动态下,放疗模块射出的放疗射线照射到患者放疗靶区的精准度,以及确保患者的放疗靶区姿态在放疗空间内时刻保持最佳位置。
为实现上述发明目的,本发明第一方面提供一种放疗系统,包括:能够进行多个自由度运动的放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块和放疗模块、计算机图像系统及伺服驱动系统;
所述计算机图像系统,用于根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息,通过所述伺服驱动系统控制所述移动组件将所述3D视觉模块移动到患者的放疗靶区的上方;
所述3D视觉模块,用于自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,对患者身上的标志进行实时跟踪,把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统;
所述计算机图像系统,还用于根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,结合患者身上的标志与放疗靶区的相对位置,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过所述伺服驱动系统引导所述放疗模块精准照射放疗靶区,以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过所述伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。
其中,患者身上的标志可以设置在接近放疗靶区的区域,以便通过标志尽可能精确的反映放疗靶区的姿态和位置变化,同时又不影响放疗靶区,实现在放疗过程中也能进行实时跟踪。所述标志例如可以是医生根据患者病灶用标志笔在患者身上画的十字标志,或者也可以是直接贴在皮肤上的反光标等。
其中,所说的能够进行多个自由度运动的放疗床,例如可以进行上、下、前、后、左、右六个自由度的运动,还可以进行旋转运动。
可选的,所述放疗床包括放疗床底座和放疗床床体以及多组电缸,多组电缸分别连接于放疗床底座和放疗床床体之间。
可选的,所述电缸包括缸体和伸缩杆,所述缸体的末端通过底部万向节与所述放疗床底座连接,所述伸缩杆的顶端通过顶部万向节与所述放疗床床体连接;所述放疗床底座的底部还安装有多个脚轮。
可选的,所述移动组件包括移动X轴和能够在移动X轴上滑动的导向组件,所述3D视觉模块及放疗模块安装在所述导向组件上。
可选的,所述移动X轴包括:通过所连接的滑块滑行于直线导轨的移动块,用于带动移动块的同步带,用于安装固定同步带的同步轮和同步轮座,用于带动同步带的伺服电机,连接于移动块的旗杆,以及用于感应旗杆位置的感应器;
所述导向组件包括:用于连接固定在所述移动X轴的移动块上的固定件,安装于固定件的齿条安装底板,安装于齿条安装底板的、相配合的弧形齿条和弧形导轨,以及安装于齿条安装底板两端的两个限位旗杆;
所述3D视觉模块及放疗模块安装在所述弧形导轨上。
可选的,所述3D视觉模块包括视觉底板,所述视觉底板的一侧设置有齿轮和滑块,所述齿轮与所述弧形齿条配合,所述滑块与所述弧形导轨配合,所述视觉底板的另一侧设置有伺服电机、3D相机、镜头、光源、感应器以及视觉旗杆,所述伺服电机用于驱动所述齿轮转动使所述3D视觉模块在所述弧形导轨上运动。
可选的,所述放疗模块包括放疗底板,所述放疗底板的一侧设置有齿轮和滑块,所述齿轮与所述弧形齿条配合,所述滑块与所述弧形导轨配合,所述放疗底板的另一侧设置有伺服电机、放射器座和感应器,所述放射器座上安装放疗头,所述伺服电机用于驱动所述齿轮转动使所述放疗模块在所述弧形导轨上运动。
本发明第二方面提供一种放疗3D视觉实时监测姿态保持方法,所述方法包括:计算机图像系统根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息;计算机图像系统通过所述伺服驱动系统控制3D视觉模块移动到患者的放疗靶区的上方;3D视觉模块自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志;3D视觉模块对患者身上的标志进行实时跟踪,把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统;计算机图像系统根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过所述伺服驱动系统引导放疗模块精准照射放疗靶区,以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过所述伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。
可选的,该方法应用于放疗系统,该放疗系统包括:能够进行多个自由度运动的放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块和放疗模块、计算机图像系统及伺服驱动系统。
可选的,所述在放疗靶区发生位置姿态变化时,控制治疗床做反向运动,包括:在放疗靶区发生位置姿态变化时,计算出放疗靶区的位置变化值和变化方向,控制放疗床按照计算出的位置变化值和变化方向做相等距离的反向运动。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
1.高精度:本发明的放疗系统,配备高精度3D视觉模块,能实时跟踪根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,从而实时监测患者自身运动引起的放疗靶区的位置姿态(位姿)变化,进而对放疗模块的位置和角度进行相应的调整,使放疗模块的放疗头时刻精确对准患者的放疗靶区。
2.患者自由度高:本发明的放疗系统,其放疗床配置调整机构,具备上下、左右、前后以及旋转等多个方向的运动自由度,通过对放疗床的位置自动实时补偿,从而实现实时调整患者放疗靶区的姿态和位置,使患者放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态始终不变;从而,患者身体不需被要求保持不动姿态,可自由呼吸或轻微挪动身体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1-1、1-2和1-3分别是本发明一个实施例提供的一种放疗系统的主视图、侧视图和立体图;
图2是本发明一个实施例中电缸的结构示意图;
图3是本发明一个实施例中移动X轴的结构示意图;
图4是本发明一个实施例中导向组件的结构示意图;
图5是本发明一个实施例中3D视觉模块的结构示意图;
图6是本发明一个实施例中放疗模块的结构示意图;
图7是本发明一个实施例中放疗床进行左右方向运动的示意图;
图8是本发明一个实施例中放疗床进行前后方向运动的示意图;
图9是本发明一个实施例中放疗床进行上下方向运动的示意图;
图10是本发明一个实施例中放疗床进行旋转运动的示意图;
图11是本发明一个实施例中3D相机对患者身上的标志进行实时跟踪的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
请参考图1-1至图1-3,本发明的一个实施例,提供一种放疗系统。该放疗系统包括:放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块7和放疗模块8以及控制系统。
所述放疗床包括放疗床底座2、放疗床床体4、多个脚轮1以及多组电缸3,多组电缸3分别倾斜连接于放疗床底座2和放疗床床体4之间,多个脚轮1安装在放疗床底座2的底部。在多组电缸3的作用下,所述放疗床能够进行不少于六个自由度的多自由度运动,例如上下、左右、前后以及旋转等多个方向的运动。
所述移动组件包括移动X轴5和能够在X轴上滑动的导向组件6。所述3D视觉模块7和放疗模块8具体安装在导向组件6上,能够在导向组件6上做圆弧运动。
所述控制系统包括计算机图像系统和伺服驱动系统,计算机图像系统中部署有用于进行图像信息处理的软件系统,用来获取3D视觉模块跟踪采集的数据并进行计算处理;伺服驱动系统用来根据计算机图像系统输出的数据/命令,驱动放疗床、3D视觉模块和放疗模块进行相应的运动。
下面,对该放疗系统的各个组成部件作进一步说明。
请参考图2所示的电缸3的结构示意图,所述电缸3包括缸体302和伸缩杆303,所述缸体302的末端通过底部万向节301与放疗床底座2连接,所述伸缩杆303的顶端通过顶部万向节304与放疗床床体4连接。
具体的,可采用6组电缸3将放疗床床体4支撑于放疗床底座2的上方,6组气缸分为3对。其中,第1对的2组电缸并排布置在放疗床底座2的后部,该2组电缸的顶端向前、向外倾斜连接于放疗床床体4的中部;第2对的2组电缸并排布置在放疗床底座2的中前部,该2组电缸的顶端向后、倾斜连接于放疗床床体4的中部且位于第1对电缸的前部;第3对的2组电缸并排布置在放疗床底座2的中前部且位于第2对电缸的前部,该2组电缸的顶端向前、向内倾斜连接于放疗床床体4的前部。通过调整6组电缸3的伸缩长度,可以控制放疗床床体4相对于放疗床底座2进行上、下,前、后,左、右,以及旋转方向的运动。
请参考图3所示的移动X轴5的结构示意图。所述移动X轴5包括:伺服电机501、同步带502、直线导轨503、滑块504、同步轮505、同步轮座506、感应器507、移动块508、旗杆509。其中,同步带502的两端安装在同步轮505上,同步轮505通过同步轮座506安装固定,滑块504固定于移动块508上,同步带502在伺服电机501的驱动下带动移动块508,使得移动块508通过所连接的滑块504滑行于直线导轨503上。旗杆509连接在移动块508上,感应器507用来感应旗杆509的位置,从而实时感知移动块508的位置。
请参考图4所示的导向组件6的结构示意图。所述导向组件6包括:用于连接固定在所述移动X轴的移动块508的固定件601,安装于固定件601的齿条安装底板603,安装于齿条安装底板603的、相配合的弧形齿条605和弧形导轨604,以及安装于齿条安装底板603两端的两个限位旗杆602和606。所述3D视觉模块7及放疗模块8安装在所述弧形导轨604上。如上,导向组件6安装在移动X轴5的移动块508上,整体随着移动块508在移动X轴上做直线运动。
请参考图5所示的3D视觉模块7的结构示意图。所述3D视觉模块7包括视觉底板701,所述视觉底板701的一侧设置有齿轮702和滑块704,所述齿轮702与所述弧形齿条605配合,所述滑块704与所述弧形导轨604配合,所述视觉底板701的另一侧设置有伺服电机707、3D相机709、镜头710、感应器703以及视觉旗杆706和光源固定件705,光源固定件705上安装有光源711、所述伺服电机707用于驱动所述齿轮702转动使所述3D视觉模块在弧形导轨604上运动。如上,3D视觉模块7通过滑块704安装在导向组件6的弧形导轨604上,可沿弧形导轨做弧线运动。
请参考图6所示的放疗模块8的结构示意图。所述放疗模块8包括放疗底板803,所述放疗底板803的一侧设置有齿轮801和滑块804,所述齿轮801与所述弧形齿条605配合,所述滑块804与所述弧形导轨604配合,所述放疗底板803的另一侧设置有伺服电机805、放射器座806和感应器802,所述放射器座806上安装放疗头807,所述伺服电机805用于驱动齿轮801转动使放疗模块8在所述弧形导轨604上运动。如上,放疗模块8通过滑块804安装在导向组件6的弧形导轨604上,可沿弧形导轨做弧线运动。
如上,本发明实施例公开了一种放疗系统。该放疗系统的放疗床可以在进行左右方向的运动,如图7中(1)和(2)所示;也可以进行前后方向的运动,如图8中(1)和(2)所示;也可以进行上下方向的运动,如图9中(1)和(2)所示;还可以绕Z轴进行旋转运动,如图10中(1)和(2)所示,Z轴垂直于放疗床床面。该放疗系统中3D视觉模块的3D相机可以对放疗床上患者身上的标志进行实时跟踪,如图11所示。
该放疗系统的各个模块可实现如下功能:
所述计算机图像系统,用于根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息,通过伺服驱动系统控制所述移动组件将所述3D视觉模块及放疗模块移动到患者的放疗靶区的上方;
所述3D视觉模块,用于自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,对患者身上的标志进行实时跟踪,把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统;
所述计算机图像系统,还用于根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,结合患者身上的标志与放疗靶区的相对位置,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过伺服驱动系统引导放疗模块精准照射放疗靶区,以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。此处所说的位置姿态不变是指相对位置变化值小于设定阈值。
下面,描述本发明实施例放疗系统的工作流程,即,一种放疗3D视觉实时监测姿态保持方法,包括以下步骤:
1-1.将患者的诊断医学影像(如CT、B超、MRI等)导入计算机图像系统,计算机图像系统根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息;
1-2.患者躺在放疗床上,计算机图像系统根据上一步骤得到的放疗靶区信息,通过伺服驱动系统控制3D视觉模块及放疗模块移动到患者放疗靶区的上方,并且3D视觉模块的3D相机自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志;
1-3.在放疗过程中,3D相机对自动捕捉到的患者身上的标志进行实时跟踪,并把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统。
1-4.在放疗过程中,计算机图像系统根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,结合患者身上的标志与放疗靶区的相对位置,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过伺服驱动系统控制放疗模块的伺服电机,引导放疗模块的放疗头自动调整照射放疗靶区的角度,使发出的放疗射线精准照射到放疗靶区;以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。此处所说的位置姿态不变是指相对位置姿态变化值小于设定阈值。
其中,3D相机实时跟踪并传送姿态信息和位置信息可以按照第一周期进行,第一周期可以是毫秒级的,例如每m毫秒采集一次姿态信息和位置信息并传送到计算机图像系统,m为正整数。伺服驱动系统控制放疗床进行补偿运动可以按照第二周期进行,第二同期可以是毫秒级的,可以与第一周期相同也可以不同,例如每m毫秒控制放疗床进行一次补偿运动。具体的周期按照所需要的治疗精度实际确定。
如上,控制放疗床进行补偿运动,使放疗靶区与放疗模块的相对位置和姿态始终不变,这样放疗头就能时刻对准放疗靶区进行放射治疗。其原理如下:
a.患者呼吸或者轻微挪动身体等动作,都会使患者的放疗靶区位置产生变动,导致放疗头无法精准对着放疗靶区进行治疗,3D相机可实时跟踪患者身上的标志,并把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统;
b.计算机图像系统根据跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时解算出患者放疗靶区的姿态信息和位置信息,计算出患者放疗靶区的位置变化值和变化方向;
c.根据计算机图像系统得到的患者放疗靶区位置变化值和变化方向,伺服驱动系统自动调整放疗床下面的6组电缸,对放疗床的位置姿态自动实时补偿,即,控制放疗床按照计算出的位置变化值和变化方向做相等距离的反向运动,让放疗头与放疗靶区始终对应,保持位置姿态不变,从而不间断的进行放疗工作。于是,即便因人体的呼吸起伏或轻微挪动等导致放疗靶区位姿变化,都不会影响放疗头对准放疗靶区的治疗。
以上,本发明实施例公开了一种放疗系统和一种放疗3D视觉实时监测姿态保持方法。本发明实施例的主要创新点在于:
1.通过3D相机自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志并实时跟踪,实现对患者放疗靶区进行实时监测,引导放疗头自动调整照射放疗靶区的位置和角度,使放疗射线精准照射放疗靶区,无需患者自行挪动;
2.在放疗过程中,患者呼吸起伏或者轻微挪动身体等动作,都会使患者的放疗靶区位置发生变化;通过3D相机对患者身上标志的实时跟踪,计算机图像系统可实时监测和高精度确定患者放疗靶区的姿态信息和位置信息,从而通过伺服驱动系统控制放疗床实时调整患者放疗靶区姿态,保证患者放疗靶区姿态时刻处于最佳放疗位置,保证放疗的精准度。
本发明实施例的技术效果包括:
1.高精度:本发明的放疗系统,配备高精度3D视觉模块,能实时跟踪根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,从而实时监测患者自身运动引起的位姿变化,进而对放疗模块的位置和角度进行相应的调整,使放疗模块的放疗头时刻精确对准患者放疗靶区。
2.患者自由度高:本发明的放疗系统,其放疗床配置调整机构,具备上下、左右、前后以及旋转等多个方向的运动自由度,可对放疗床的位置自动实时补偿,从而实现实时调整患者放疗靶区的姿态和位置,使患者放疗靶区与放疗模块的相对位置和姿态始终不变;从而,患者身体不需被要求保持不动姿态,可自由呼吸或轻微挪动身体。
以上,通过具体实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
应当理解,上述各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。本领域的普通技术人员,可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和保护范围。
Claims (10)
1.一种放疗系统,其特征在于,包括:能够进行多个自由度运动的放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块和放疗模块、计算机图像系统及伺服驱动系统;
所述计算机图像系统,用于根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息,通过所述伺服驱动系统控制所述移动组件将所述3D视觉模块移动到患者的放疗靶区的上方;
所述3D视觉模块,用于自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志,对患者身上的标志进行实时跟踪,把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至所述计算机图像系统;
所述计算机图像系统,还用于根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过所述伺服驱动系统引导所述放疗模块精准照射放疗靶区,以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过所述伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。
2.根据权利要求1所述的放疗系统,其特征在于,
所述放疗床包括放疗床底座和放疗床床体以及多组电缸,多组电缸分别连接于放疗床底座和放疗床床体之间。
3.根据权利要求2所述的放疗系统,其特征在于,
所述电缸包括缸体和伸缩杆,所述缸体的末端通过底部万向节与所述放疗床底座连接,所述伸缩杆的顶端通过顶部万向节与所述放疗床床体连接;
所述放疗床底座的底部还安装有多个脚轮。
4.根据权利要求3所述的放疗系统,其特征在于,
所述移动组件包括移动X轴和能够在移动X轴上滑动的导向组件,所述3D视觉模块及放疗模块安装在所述导向组件上。
5.根据权利要求4所述的放疗系统,其特征在于,
所述移动X轴包括:通过所连接的滑块滑行于直线导轨的移动块,用于带动移动块的同步带,用于安装固定同步带的同步轮和同步轮座,用于带动同步带的伺服电机,连接于移动块的旗杆,以及用于感应旗杆位置的感应器;
所述导向组件包括:用于连接固定在所述移动X轴的移动块上的固定件,安装于固定件的齿条安装底板,安装于齿条安装底板的、相配合的弧形齿条和弧形导轨,以及安装于齿条安装底板两端的两个限位旗杆;
所述3D视觉模块及放疗模块安装在所述弧形导轨上。
6.根据权利要求5所述的放疗系统,其特征在于,
所述3D视觉模块包括视觉底板,所述视觉底板的一侧设置有齿轮和滑块,所述齿轮与所述弧形齿条配合,所述滑块与所述弧形导轨配合,所述视觉底板的另一侧设置有伺服电机、3D相机、镜头、光源、感应器以及视觉旗杆,所述伺服电机用于驱动所述齿轮转动使所述3D视觉模块在所述弧形导轨上运动。
7.根据权利要求5所述的放疗系统,其特征在于,
所述放疗模块包括放疗底板,所述放疗底板的一侧设置有齿轮和滑块,所述齿轮与所述弧形齿条配合,所述滑块与所述弧形导轨配合,所述放疗底板的另一侧设置有伺服电机、放射器座和感应器,所述放射器座上安装放疗头,所述伺服电机用于驱动所述齿轮转动使所述放疗模块在所述弧形导轨上运动。
8.一种放疗3D视觉实时监测姿态保持方法,其特征在于,所述方法包括:
计算机图像系统根据诊断医学影像获取患者的放疗靶区的信息;
计算机图像系统通过伺服驱动系统控制3D视觉模块移动到患者的放疗靶区的上方;
3D视觉模块自动捕捉根据患者的放疗靶区而设定在患者身上的标志;
3D视觉模块对患者身上的标志进行实时跟踪,把跟踪到的标志的姿态信息和位置信息实时传送至计算机图像系统;
计算机图像系统根据患者身上的标志的姿态信息和位置信息,解算出放疗靶区的姿态信息和位置信息,通过伺服驱动系统引导放疗模块精准照射放疗靶区,以及,在放疗靶区发生位置姿态变化时,通过伺服驱动系统控制治疗床做反向运动,对放疗靶区的位置姿态变化进行补偿,使得放疗靶区相对于放疗模块的位置姿态不变。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,该方法应用于放疗系统,该放疗系统包括:能够进行多个自由度运动的放疗床、位于放疗床上方的移动组件、安装于移动组件的3D视觉模块和放疗模块、计算机图像系统及伺服驱动系统。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在放疗靶区发生位置姿态变化时,控制治疗床做反向运动,包括:
在放疗靶区发生位置姿态变化时,计算出放疗靶区的位置变化值和变化方向,控制放疗床按照计算出的位置变化值和变化方向做相等距离的反向运动。
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