CN2902196Y - 用于放射治疗的体部立体精确定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，该装置中，垂直Z形定位标记杆(11)由一段Z形定位标记杆(11)构成，并可与水平Z形定位标记杆(4)在体部定位床(1)上纵向同步移动，完成对人体躯干长度上的CT或MRI断层扫描，确定病变区域的立体坐标；弓形坐标尺和VERT坐标尺是从体部定位床上(1)分离开的，并由一个靶点坐标定位架(13)代替，且CT扫描定位架(8)、靶点坐标定位架(13)和重复定位标记器(16)与体部定位床(1)之间均采用定位构造(2、2′或3、3′)定位。本实用新型具有定位精度高和操作灵活、便利的优点。

Description

用于放射治疗的体部立体精确定位装置

技术领域：

本实用新型涉及一种用于放射诊断、治疗的辅助设备，具体涉及一种用于放射治疗的病人体部的立体精确定位装置。

背景技术：

γ刀、X刀以及医用直线加速器是目前进入临床对肿瘤进行根治性或姑息性放疗的主要仪器。这几种仪器是将放射源是在体外一定距离下对病变区域进行照射，通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构和细胞活性的改变，达到抑制癌细胞的生长或杀死癌细胞的治疗效果。由于这几种仪器的本身只相当一个放射源，要将放射源所产生的射线准确地对准病变区域，精确立体定位则成为使用放疗仪器达到理想治疗效果的前提。目前，临床上普遍使用的是一种从国外引进的放疗立体定位辅助装置(如瑞典Elekta公司全身立体定向放射治疗系统中的立体定位架)，该装置中最关键定位部件是设在U型定位架上的定位标志杆(也有人称之定位标记杆)组件，该定位标志杆组件由设在U型定位架侧帮和底面上的垂直Z形(也有人称之为N形)定位标志杆和水平Z形定位标志杆组成。所述的定位标志杆由特殊的材料造成，可在CT或MRI扫描设备断层图像上显示出标志点(9个亮点)，用CT或MRI对躺在U型定位架上的病患者进行断层扫描后，便在图片上得到人体病变组织和标志点的图像，根据各标志点的位置和人体病变组织与各标志点之间的距离，通过计算机计算并确定人体病变区的空间位置。由于所述的Z形定位标志杆是由若干个Z形定位标志杆连续排列在人体躯干部位的U型定位架的侧帮和底部上形成的，因此明显存在以下几点不足：1、在两个Z形定位标志杆相邻的一小段区域内的横断面必然存在盲区；2、由于垂直Z形定位标志杆要设在床体的侧帮上，因此就要求U型定位架的侧帮要从人体的臀部延长至肩部(即至少要有成人躯干的长度)，而CT或MRI设备的回转半径又限制了U型定位架的制造宽度，故体形较大的病人长时间躺在宽度有限的两侧帮之间很不舒服；3、Z形定位标志杆的数量多，使得整个定位标志杆组件复杂，生产成本也相对较高。国家知识产权局于1999年2月17日和1999年6月2日先后公开了深圳奥沃国际科技发展有限公司有关对Z形定位标志杆的改进的两项实用新型专利(公开号分别为：CN2307539Y，CN2321403Y)。其中，CN2321403Y实用新型专利所公开的技术方案中，所述的N形定位标志杆组件实质上由设在床体长度方向上排列的若干个逐渐缩小(或增大)的N形定位标志杆和设在床体上方并可沿床体长度方向移动的一段一对一字形定位标志杆组成。CN2321403Y专利尽管将床体上的一字形定位杆缩短成一段，但安装一字形定位杆的Π形支架是插在床体侧帮的上沿上，N形定位标志杆的排列长度也不能小于人的躯干长度，因此床体侧帮长度仍无法缩短，其次是沿床体长度方向上排列的N形定位标志杆数量也不能减少。CN2307539Y实用新型专利所披露的技术方案正好与CN2321403Y实用新型专利相反，是将一段N形定位标志杆设在可沿床体侧帮滑动的Π形支架上，一对长度不小于人体躯干长度的一字形定位标志杆设在床体的两侧。因此CN2307539Y专利所述技术方案尽管可消除盲区，且N形定位标志杆的数量只有一段，但床体侧帮长度却也无法缩短。另外，CN2307539Y和CN2321403Y实用新型专利所公开的技术方案，所述的Z形定位标志杆组件中只有水平布置Z形定位标志杆，而无垂直布置的Z形定位标志杆，虽然将传统的九点定位简化到五点定位，但在靶心坐标计算中却不能方便地对U型定位架安装摆位时高低、左右倾斜等空间位置的误差进行准确校正计算，必然影响放射治疗的体部立体定位精度。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是缩短定位标志杆组件的长度，以减小体形较大的放疗者受床体侧帮挤压之苦。本实用新型具有无CT或MRI断层扫描成图像的盲区和Z形定位标志杆数量少的优点。

本实用新型解决上述技术问题的技术解决方案为：

一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，包括体部定位床和与体部定位床平行的水平Z形定位标记杆以及设在体部定位床两侧并与体部定位床垂直的垂直Z形定位标记杆，其特征在于所述的水平Z形定位标记杆和垂直Z形定位标记杆均由一段Z形定位标记杆构成，并分别嵌设在水平定位标记板和垂直定位标记板内；所述的体部定位床的床面纵向设有若干个等距的水平定位构造，水平定位标记板上设有与水平定位构造相匹配的定位构造，该定位构造的间距为水平定位构造的整数倍；两垂直定位标记板分别固定在CT扫描定位架的两侧杆上，所述的体部定位床的侧边设有若干个等距等垂直定位构造，CT扫描定位架两边的两侧杆的末端分别设有与垂直定位构造相匹配的定位构造，该定位构造的间距为垂直定位构造的整数倍；所述的水平定位标记板和CT扫描定位架沿体部定位床纵向同步移动并安装在所对应的两水平定位构造和垂直定位构造之间，构成一横断面为U形的立体定位标记结构。

本实用新型还包括一靶点坐标定位架和重复定位标记器，该靶点坐标定位架和重复定位标记器两侧均设有与垂直定位构造相匹配的定位构造，每一侧两定位构造的间距亦为垂直定位构造的整数倍，靶点坐标定位架和重复定位标记器分别安装在两垂直定位构造之间。

所述的水平定位构造为锥孔，水平定位标记板上所设的定位构造也为锥孔，两者由锥销连接。

所述的垂直定位构造也为锥孔，所述的CT扫描定位架、靶点坐标定位架和重复定位标记器上定位构造均为锥孔，两者分别由锥销连接。

本实用新型所述的用于放射治疗的体部立体精确定位装置较现有技术具有下列突出的优点和效果：

1、垂直Z形定位标记杆由一段Z形定位标记杆构成，并可与水平Z形定位标记杆在体部定位床上纵向同步移动，完成对人体躯干长度上的CT或MRI断层扫描，确定病变区域的立体坐标，因此不需要体部定位床具有与人体躯干长度相当的侧帮，不仅体形较大的放疗者可免受床体侧帮挤压之苦，而且可根据病人肿瘤靶点位置变化把CT扫描定位架安装到合适的位置，既消除了CT或MRI断层扫描成图像的盲区和定位计算误差，也减少了Z形定位标记杆的排列长度和数量；

2、将弓形坐标尺和VERT坐标尺从体部定位床上分离开来，用一个靶点坐标定位架来代替，同时将CT扫描定位架、靶点坐标定位架和重复定位标记器与体部定位床之间均采用定位构造定位，可根据治疗项目的需要选择安装相应的附件(CT扫描定位架、靶点坐标定位架或重复定位标记器)，从而使治疗操作灵活、便利，设备的移位也十分轻便。

附图说明：

图1-5是CT扫描定位架和水平定位标记板安装在体部定位床上的结构示意图，其中图1为主视图，图2为左视图，图3为俯视图(卸去CT扫描定位架8)，图4为图2中局部A的放大图，图5为图2中局部B的放大图；

图6-8是靶点坐标定位架安装在体部定位床上的结构示意图，其中图6为主视图，图7为左视图，图8为图7中局部C的放大图；

图9-11是重复定位标记器安装在体部定位床上的结构示意图，其中图9为主视图，图10为左视图，图11为图10中局部D的放大图；

图12为把真空垫放置在图2所显示的结构上的结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的具体实施手段，充分理解本实用新型所具有的优点和效果，但本实用新型不受所述实施例所限。

参见图1-5，体部定位床1为一长方体，床面的纵向中心上设有34个锥孔2，相邻两锥孔2的间距为50毫米，体部定位床1的侧边设有锥孔3，相邻两锥孔3的间距也为50毫米，而且锥孔2与锥孔3同在与体部定位床1垂直的横剖面内。

参见图1-5，水平定位标记板5为一长方形的有机玻璃板，其上开设有与水平Z形标记杆4形状相同的凹槽6，水平Z形标记杆4嵌在凹槽6内；水平定位标记板5的两头设有与锥孔2相匹配的锥孔2′，由两锥销7a将水平定位标记板5固定在两锥孔2之间。为了便于水平定位标记板5能安装在体部定位床1的不同部位，两锥孔2′的孔距为相邻两锥孔2的整数倍。

参见图1-5，所述的CT扫描定位架8主要由两平行设置的Π形架9和连接两Π形架9的两侧杆上的垂直定位标记板10构成。垂直定位标记板10上开设有与垂直Z形标记杆11形状相同的凹槽12，垂直Z形定位标记杆11嵌在凹槽12内。Π形架10两侧杆的末端设有与锥孔3相匹配的锥孔3′，由四根锥销7b将整个CT扫描定位架8固定在两锥孔3之间。为了便于CT扫描定位架8能安装在体部定位床1的不同部位，同一侧两两锥孔3′的孔距为相邻两锥孔3间距的整数倍。所述的锥销7b可选用公知的螺纹或弹簧销，本例中选用弹簧销。

参见图1和图2，水平Z形定位标记杆4和两垂直Z形定位标记杆11的纵向长度为260毫米。设计中可在200毫米～300毫米之间选择，但不宜过长，过长了，一则要求垂直定位标记板10长，二则使直杆与斜杆的夹角过小，影响分辨率。

参见图1和图2，将水平定位标记板5和CT扫描定位架8沿体部定位床1纵向同步移动并安装在所对应的两水平定位构造2和垂直定位构造3之间便构成一横断面为U形的立体定位标记结构。把CT或MRI扫描仪安装CT扫描定位架8上进行断层扫描时，在其断层扫描图像中，便得到9个与每根标记杆在该位置截面的亮点(每一组Z形定位标记杆得到3个亮点)和个病变区。由于这9个亮点(P1～P9)在所述的立体定位标记结构所形成的立体坐标系中的位置是已知的，利用CT或MRI扫描仪自带的计算程序可准确地计算出未知病变区中心点的空间位置。如此对患者病变区所处部位的人体横断面进行的逐一扫描、计算即可精确地计算出患者病变区域中心在由立体定位标记结构所形成的立体坐标系中的坐标。水平Z形定位标记杆4和两垂直Z形定位标记杆11所构成一横断面为U形的立体定位标记结构和CT扫描仪还可对体部定位床1进行摆位时高低、左右倾斜等空间位置的误差进行准确校正计算，以减小放射治疗前患者病变区域中心的定位误差。

参见图6-8，靶点坐标定位架13由三个平行设置的Π形架14和四根连接杆15连接成横截面为Π形的框形结构，其中中间一Π形架14的顶部和两侧设有刻度线，连接三Π形架14侧杆末端的两连接杆15的外侧也设有刻度线，分别取代引进设备上的弓形坐标尺和VRET坐标尺。连接三Π形架14侧杆末端的两连接杆15的两头分别设有锥孔3′，由锥销7b固定在两锥孔3之间。为了便于靶点坐标定位架13能安装在体部定位床1的不同部位，同一侧两锥孔3′的孔距为相邻两锥孔3间距的整数倍。

参见图9-11，重复定位标记器16的横截面也为弓形结构，其主体是在一弓形架17的两侧杆的末端分别设一三角形固定板18，该三角形固定板18底部两头设有与锥孔3相匹配的锥孔3′，四根锥销7b将整个重复定位标记器16固定两锥孔3之间。为了便于重复定位标记器16能安装在体部定位床1的不同部位，同一侧两锥孔3′的孔距为相邻两锥孔3间距的整数倍。设在重复定位标记器16的弓形架17上的其它与现有技术相同。

本实施例中水平定位标记板5与体部定位床1之间以及CT扫描定位架9、靶点坐标定位架和重复定位标记器与体部定位床1之间的定位连接结构均为一种锥钉定位连接结构，也可采用公知的契形定位连接结构，即两者由契形结构定位再用螺栓穿夹固定，本领域普通技术人员在本例的启示下很容易做到，因此本实用新型所述的技术方案不受本实施例所述的定位连接结构限制。

本实用新型上述以外的实施方法可利用现有技术并参照附图实施。

以下结合图1-图12详述本实用新型使用方法和操作过程，以期公众充分理解本实用新型所能达到的技术效果。

使用新型所述的用于放射治疗的体部立体精确定位装置并配合手动多叶光栅进行3DCRT体部精确放射治疗的流程如下：

1)病人的成形固定

根据病人的已有影像资料确定病变位置和大小，选择大小合适的负压真空垫19，并平放于治疗定位床上。病人平躺于真空垫19上，将病人身体两侧露出真空垫部分体部定位床1两侧边为支撑竖起成U字形。

2)病人的CT扫描前的位置标记

将弓形重复定位标记器16用锥销7b安装在体部定位床1两侧的锥孔3中，弓形重复定位标记器16位置应在病人的病变区正上方。将患者上衣解开露出皮肤，通过重复定位校验器16上的横向定位板，用标记笔沿标记导向孔在病人胸腔上作三点固定点标记。

为进一步保证重复定位的准确性，还可通过重复定位标记器16两边的竖向标记导向孔在患者的腿部和床固定架间画线，以做辅助定位校验。此外还应在真空垫19和治体部定位床1间画数条定位线。以便在以后的重复治疗时在重复定位时应检查定位线是否重合，确认真空垫19本身无移位。

3)病人的CT扫描

首次定位和标记后，即可进行病人的CT扫描。CT扫描时，先将CT床降至最低位置。再将体部定位床1轻轻放在CT床板左右的正中间，并使之边缘和CT床边缘平行，前后左右也都水平。让病人按定位时的位置躺在成形的真空垫19上，确定位置无变化时，即可将CT扫描定位架8安装于病人肿瘤靶区的上方，用四个锥销7b将CT扫描定位架牢固地连接在体部定位床1上。

将CT床缓慢升起至指定高度(设备安装时设定)，预览整体的宽度和高度，应确保不碰撞CT扫描仪的扫描野的四周并稍有间隙。然后缓慢使CT床进入CT扫描野内，开始病人的CT扫描。首先做定位向的CT扫描，确定CT扫描的起始位置，然后按规定的扫描间距进行CT扫描。

4)制定治疗计划，并打印治疗计划单

将CT扫描的数据输入计算机，制定详细而周密的治疗计划，并打印出治疗计划单。

5)制作成形有机玻璃模板

将治疗计划作出的靶心各方向的照射野的形状数据，通过软盘输入数控铣床的控制微机，生成铣床的执行文件。然后按照规定步骤逐块切铣成形有机玻璃，成为各个照射野的成型有机玻璃模板。

6)放射治疗前的定位和坐标校验

先将MLC多叶光栅安装于直线加速器机头，并用其上两固定螺钉将其牢固固定，然后将体部定位床1安放于直线加速器治疗床上，应用水平仪测量体部定位床1前后左右的水平，通过三方向定位激光使治疗定位床中轴线和直线加速器治疗床轴线一致。将病人的成形真空垫19按标记位置安放于体部定位床1。让病人躺进成形真空垫19，按胸腔标记位和腿部标记位，运用重复定位标记器16确保病人相对体部定位床1位置和CT扫描定位时一致。然后将靶点坐标定位框13按指定位置安装于体部定位床1上。依照治疗计划给出的病人照射靶心的三维坐标，调整直线加速器治疗床的高低、前后和左右，使定位激光与靶点坐标定位框13上的显示坐标重合一致。

7)MLC多叶光栅的适形实现

首先按计划治疗单调整直线加速器的初级矩形照射野大小，使之符合最小外接照射野形状。松开MLC多叶光栅叶片锁紧螺钉，将叶片全部拉开。取下上面的有机玻璃导向座，按计划治疗单顺序，将指定的成形的有机玻璃模板按规定方向，通过销与导向座连接。然后将之一起安装于MLC多叶光栅上。最后依次将两边的多叶光栅叶片向里推至顶住成形的有机玻璃模板，仔细检查每片钨叶和成形有机玻璃模板的贴切度，确定无缝隙后，锁紧MLC多叶光栅叶片。

8)适形放射治疗

在进行适形放射治疗之前，应进行最后的全面检查，确认靶心坐标无误，且定位激光准确重合于靶心坐标。打开直线加速器照射光野，照射患者病变部位进行目测检查，光野中心应在病人病变中心标记处。然后，方可进行适形放射治疗。

Claims (4)

1、一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，包括体部定位床(1)和与体部定位床(1)平行的水平Z形定位标记杆(4)以及设在体部定位床(1)两侧并与体部定位床(1)垂直的垂直Z形定位标记杆(11)，其特征在于所述的水平Z形定位标记杆(4)和垂直Z形定位标记杆(11)均由一段Z形定位标记杆构成，并分别嵌设在水平定位标记板(5)和垂直定位标记板(10)内；所述的体部定位床(1)的床面纵向设有若干个等距的水平定位构造(2)，水平定位标记板(5)上设有与水平定位构造(2)相匹配的定位构造(2′)，该定位构造(2′)的间距为水平定位构造(2)的整数倍；两垂直定位标记板(10)分别固定在CT扫描定位架(8)的两侧杆上，所述的体部定位床(1)的侧边设有若干个等距等垂直定位构造(3)，CT扫描定位架(8)两边的两侧杆的末端分别设有与垂直定位构造(3)相匹配的定位构造(3′)，该定位构造(3′)的间距为垂直定位构造(3)的整数倍；所述的水平定位标记板(5)和CT扫描定位架(8)沿体部定位床(1)纵向同步移动并安装在所对应的两水平定位构造(2)和垂直定位构造(3)之间，构成一横断面为U形的立体定位标记结构。

2、根据权利要求1所述的一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，其特征在于还包括一靶点坐标定位架(13)和重复定位标记器(16)，该靶点坐标定位架(13)和重复定位标记器(16)两侧均设有与垂直定位构造(3)相匹配的定位构造(3′)，每一侧两定位构造(3′)的间距亦为垂直定位构造(3)的整数倍，靶点坐标定位架(13)和重复定位标记器(16)分别安装在两垂直定位构造(3)之间。

3、根据权利要求1所述的一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，其特征在于所述的水平定位构造(2)为锥孔，水平定位标记板(5)上所设的定位构造(2′)也为锥孔，两者由锥销(7a)连接。

4、根据权利要求1或2所述的一种用于放射治疗的体部立体精确定位装置，其特征在于所述的垂直定位构造(3)也为锥孔，所述的CT扫描定位架(8)、靶点坐标定位架(13)和重复定位标记器(16)上定位构造(3′)均为锥孔，两者分别由锥销(7b)连接。

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