CN116271573A - 用于测量旋转机架的回转精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量旋转机架的回转精度的方法，包括：在治疗头上设置激光发生器，在治疗床上设置标定装置，所述标定装置具有预设部；移动治疗床，以使标定装置的预设部位于旋转机架的等中心点；使治疗头上的激光发生器发出的激光对准治疗床上的标定装置的预设部；使治疗头从起点旋转180度后重新转回起点，在旋转过程中，观察所述激光与所述预设部的位置关系；根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度。本发明的用于测量旋转机架的回转精度的方法，通过激光发生器发出的激光以及标定装置的预设部的位置关系，可快速测量出旋转机架的回转精度，操作简单，测量时间短。

Description

用于测量旋转机架的回转精度的方法

技术领域

本发明涉及质子放射治疗领域，更具体地涉及一种用于测量旋转机架的回转精度的方法。

背景技术

利用质子射线治疗肿瘤是当今国际公认的前沿的放射治疗技术，因其良好的杀癌效果和较小的副作用，被誉为“治疗癌症的利器”。质子治疗装置是用于实现质子射线治疗的装置，其包括质子加速器、束流传输系统、束流分配系统、剂量监测系统、病人定位系统和控制系统等，病人定位系统包括治疗头、旋转机架和治疗床等，在治疗过程中，病人躺在治疗床上，质子束通过加束后进入治疗头，旋转机架带动治疗头±180度旋转，从而将质子束投射到病人的肿瘤区域。为达到治疗效果，质子束需要准确地投射到肿瘤区域，因此在治疗前需要对旋转机架的回转精度进行测量，并使其满足预设要求。

现有技术中，通常在治疗头上安装测试装置，测试装置顶部安装有靶球，通过激光跟踪仪追踪靶球位置，当治疗头0-180度旋转过程中，每隔固定角度测量一次靶球数据，得出多点数据进行拟合，然后计算其旋转中心精度。

但是，现有技术的方法在每次测量时均需要架设测量装置与激光跟踪仪，且需要专业技术人员完成，测量时间过长，无法满足医院的日常需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量旋转机架的回转精度的方法，以简单快速地测量出旋转机架的回转精度。

基于上述目的，本发明提供一种用于测量旋转机架的回转精度的方法，包括：

在治疗头上设置激光发生器，在治疗床上设置标定装置，所述标定装置具有预设部；

移动治疗床，以使标定装置的预设部位于旋转机架的等中心点；

使治疗头上的激光发生器发出的激光对准治疗床上的标定装置的预设部；

使治疗头从起点旋转180度后重新转回起点，在旋转过程中，观察所述激光与所述预设部的位置关系；

根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度。

进一步地，所述激光发生器通过旋转台安装在所述治疗头上，以通过所述旋转台旋转所述激光发生器，使所述激光发生器发出的激光对准所述标定装置的预设部。

进一步地，所述标定装置包括固定件和标定球，所述标定球固定在所述固定件上，所述标定球作为所述标定装置的预设部。

进一步地，所述固定件上沿回转方向设置有开槽，所述标定球固定在所述开槽内。

进一步地，所述固定件由透明材料制成。

进一步地，所述标定球由非透明材料制成。

进一步地，根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度，具体包括：

若所述激光始终在所述标定球上，则判断所述回转精度小于所述标定球的直径；若所述激光在所述标定球之外，则判断所述回转精度大于所述标定球的直径。

进一步地，所述标定装置为刻度架，所述刻度架上沿回转方向设置有十字刻度线，作为所述预设部，所述激光发生器发出的激光对准起点处的十字刻度线的中心。

进一步地，所述刻度架上设置有X向定位刻线、Y向定位刻线和Z向定位刻线。

进一步地，根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度，具体包括：

通过所述十字刻度线获得所述激光照射在所述刻度架上的点距离所述十字刻度线中心的距离偏差，作为所述回转精度。

本发明的用于测量旋转机架的回转精度的方法，通过激光发生器发出的激光以及标定装置的预设部的位置关系，可快速测量出旋转机架的回转精度，操作简单，测量时间短。

附图说明

图1为根据本发明实施例的用于测量旋转机架的回转精度的方法的流程图；

图2为根据本发明一实施例的用于实现本发明的方法的装置的结构示意图；

图3为图2中的装置治疗头和激光发生器的连接关系示意图；

图4为图2中的装置的标定装置的结构示意图；

图5为根据本发明另一实施例的用于实现本发明的方法的装置的结构示意图；

图6为图5中的装置的刻度架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种用于测量旋转机架的回转精度的方法，包括步骤：

S100：在治疗头上设置激光发生器，在治疗床上设置标定装置，标定装置具有预设部；

S200：移动治疗床，以使标定装置的预设部位于旋转机架的等中心点；

S300：使治疗头上的激光发生器发出的激光对准治疗床上的标定装置的预设部；

S400：使治疗头从起点旋转180度后重新转回起点，在旋转过程中，观察激光与预设部的位置关系；

S500：根据激光与预设部的位置关系获得回转精度。

如图2所示，采用本发明的方法测量回转精度的装置包括激光发生器100和标定装置200，激光发生器100设置在治疗头300上，标定装置200设置在治疗床400上，在测量时，通过移动治疗床400，可使标定装置200上的预设部位于旋转机架的回转中心轴上的等中心点，然后调整激光发生器100在治疗头300上的位置，使激光发生器100发出的激光对准标定装置200的预设部，然后使治疗头300旋转180度后转回起点，在旋转过程中，观察激光是否始终在标定装置200的预设部，若是，则可以判断旋转机架的回转精度小于预设部的范围，否则，则旋转机架的回转精度大于预设部的范围，这样，使用人员可以对旋转机架的回转精度有一个基本的判断。

如图3所示，在一些实施例中，治疗头300上可设置有旋转台110，激光发生器100设置在旋转台110上，通过旋转台110可以调整激光发生器100的位置，从而使发出的激光对准标定装置200的预设部。激光发生器100和旋转台110均为现有装置，其具体结构和原理此处不再赘述。

在一些实施例中，激光发生器100可具有可充电电池，从而避免接线工作。

如图4所示，在一些实施例中，标定装置200可以包括固定件210和标定球220，固定件210上沿治疗头300的回转方向(图1中箭头方向)设置有开槽211，标定球220固定于开槽211内，标定球220作为标定装置200的预设部，在治疗头300旋转过程中，激光发生器100发出的激光始终可以照射在开槽211中。

通过标定球220测量回转精度的方法具体如下：

S11：移动治疗床400，以使标定球220位于旋转机架的等中心点。

治疗室中通常设置有定位激光灯，其会发出三道正交的定位激光，三道激光会扫过空间上的三个正交的平面，激光在物体上的投影是一条直线，三道激光的投影的交点为等中心点，也是治疗室的定位基准。通过移动治疗床400，可移动固定件210，使得标定球220的中心位于等中心点。

S12：使激光发生器100发出的激光对准标定球220的中心。

通过旋转台110对激光发生器100的位置进行微调，使得其发出的激光对准标定球220的中心。

S13：使治疗头300旋转180度后回到起点，在旋转过程中，观察激光发生器100发出的激光与标定球220的位置关系。

治疗头300由旋转机架驱动旋转，在测量时，可先使治疗头300从起点(即0度位置，此时治疗头300垂直向下)旋转180度，然后又从180度位置旋转回起点。

S14：根据激光与标定球220的位置关系判断旋转机架的回转精度。

若激光始终照射在标定球220上，则可以判断回转精度小于标定球220的直径，若激光照射在标定球220之外，则可以判断回转精度大于标定球220的直径。也就是说，本实施例的测量装置和方法只能得到回转精度的模糊范围，而无法得到其精确值，且其范围与标定球220的直径有关，通过改变标定球220的直径，可以改变回转精度的测量范围。激光发生器100发出的激光光斑可调节，从而适应不同直径的标定球220。

在一些实施例中，固定件210可以为透明材料(例如水晶块)，标定球220可以为非透明材料(例如不锈钢)，从而更方便的观察激光与标定球220的位置关系。

如图5所示，在另外一些实施例中，标定装置200可以为刻度架。如图6所示，刻度架上沿回转方向设置有十字刻度线230，在旋转过程中，激光发生器100发出的激光照射在刻度架上，通过十字刻度线230可以读出激光距离十字刻度线中心的距离偏差，从而得到回转精度。十字刻度线的最小刻度可以为1mm，其包含两维数据(X向和Z向数据)，例如，若在治疗头300在旋转至45度时，激光离十字刻度线的中心的X向偏差为2mm，Z向偏差为1mm，那么旋转机架在该角度的回转精度为(2mm，1mm)。在一些实施例中，并不需要记录每个角度的回转精度，只需记录几个关键角度即可，因此，可在刻度架上对应于治疗头300的起点以及旋转至45度、90度、135度和180度的位置设置十字刻度线(即0度刻线、45度刻线、90度刻线、135度刻线和180度刻线)，从而通过十字刻度线得到旋转机架在这几个角度的回转精度。

通过刻度架测量回转精度的方法具体包括以下步骤：

S21：移动治疗床400或刻度架，以使刻度架的对应于治疗头300的起点的十字刻度线230的中心(即0度刻线的中心位置)位于旋转机架的等中心点。

刻度架上可设置三条定位刻线，包括X向定位刻线241、Y向定位刻线242和Z向定位刻线243，通过移动治疗床400或者刻度架，可以使得治疗室中的定位激光器发出的三道定位激光在刻度架上的投影分别与X向定位刻度线241、Y向定位刻度线242和Z向定位刻度线243重合，从而使刻度架的0度刻线的中心位于等中心点。

S22：使激光发生器100发出的激光对准刻度架的对应于治疗头300的起点的十字刻度线230的中心。

通过旋转台110微调激光发生器100的位置，使得其发出的激光正好对准刻度架的对应于治疗头300的起点的十字刻度线230的中心。

S23：使治疗头300从起点旋转180度后回到起点，在旋转过程中，记录治疗头300在不同角度时，激光距离对应角度下的十字刻度线230的中心的距离偏差，作为不同角度下的回转精度。

本发明实施例的用于测量旋转机架的回转精度的方法，通过激光发生器100发出的激光以及标定装置200的预设部的位置关系，可快速测量出旋转机架的回转精度，操作简单，测量时间短。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，包括步骤：

在治疗头上设置激光发生器，在治疗床上设置标定装置，所述标定装置具有预设部；

移动治疗床，以使标定装置的预设部位于旋转机架的等中心点；

使治疗头上的激光发生器发出的激光对准治疗床上的标定装置的预设部；

使治疗头从起点旋转180度后重新转回起点，在旋转过程中，观察所述激光与所述预设部的位置关系；

根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度。

2.根据权利要求1所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述激光发生器通过旋转台安装在所述治疗头上，以通过所述旋转台旋转所述激光发生器，使所述激光发生器发出的激光对准所述标定装置的预设部。

3.根据权利要求1所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述标定装置包括固定件和标定球，所述标定球固定在所述固定件上，所述标定球作为所述标定装置的预设部。

4.根据权利要求3所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述固定件上沿回转方向设置有开槽，所述标定球固定在所述开槽内。

5.根据权利要求4所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述固定件由透明材料制成。

6.根据权利要求5所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述标定球由非透明材料制成。

7.根据权利要求3所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度，具体包括：

若所述激光始终在所述标定球上，则判断所述回转精度小于所述标定球的直径；若所述激光在所述标定球之外，则判断所述回转精度大于所述标定球的直径。

8.根据权利要求1所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述标定装置为刻度架，所述刻度架上沿回转方向设置有十字刻度线，作为所述预设部，所述激光发生器发出的激光对准起点处的十字刻度线的中心。

9.根据权利要求8所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，所述刻度架上设置有X向定位刻线、Y向定位刻线和Z向定位刻线。

10.根据权利要求8所述的用于测量旋转机架的回转精度的方法，其特征在于，根据所述激光与所述预设部的位置关系获得回转精度，具体包括：

通过所述十字刻度线获得所述激光照射在所述刻度架上的点距离所述十字刻度线中心的距离偏差，作为所述回转精度。

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