專利名稱：一種圖像引導伽馬刀治療驗證系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療設備技術領域，具體講是一種圖像引導伽馬刀治療驗證系統。
背景技術：
放射治療的驗證是實現精確放射治療的技術保障。目前，在醫用加速器上實施的 三維適形放射治療(3D-CRT)、調強適形放射治療(IMRT)主要采用在等中心拍攝射野驗證 片、電子射野影像系統(EPID)和錐形束CT掃描(cone-beam CT)等方法驗證靶區位置。劑 量驗證通常采用在初次治療前，將規劃的患者相關信息植入到測量模體，實測模體內劑量， 并與治療計劃的劑量分布進行比較。全身伽馬刀是一種我國具有自主知識產權的立體定向放療設備，目前在國內已得 到相當廣泛的臨床應用。全身伽馬刀采用多源聚集的照射方式，具有靶區劑量高度集中，靶 區周圍劑量下降梯度大，靶區內劑量分布不均勻的劑量學特征，在臨床應用中，適合采用高 分次劑量治療實質器官的腫瘤，在給病變區域很高劑量的同時有利于很好地保護周圍正常 組織，而此時靶區的精確定位，治療時的準確擺位和靶點驗證就變得非常關鍵。因為不準確 的擺位和靶點的移位會造成靶區內欠劑量而周圍的正常組織受到過高的劑量照射。因此， 能否將處方(計劃)劑量準確給予到確定的治療區域(靶區)是治療成功與否的關鍵。目 前在加速器上實施的放療也有與之相適應的圖像引導驗證系統解決以上存在的類似問題。 但由于全身伽馬刀的結構及原理完全不同于加速器，因此，目前在醫用加速器上應用的驗 證系統無法用于全身伽馬刀治療的驗證。因此，亟待研發一種圖像引導伽馬刀治療驗證系 統用于臨床。
發明內容
本發明的目的是為目前投入臨床應用的各種型號的全身伽馬刀提供一種相匹配 的小型X射線成像系統作為圖像引導裝置并和設備構成一個有機的整體，在相關的軟件的 支撐下實現圖像引導下的全身伽馬治療的體位及靶點驗證。本發明一種圖像引導伽馬刀治療驗證系統，包括多功能X射線圖像引導裝置；體 位靶區和靶點驗證裝置；與伽馬刀設備集成的數據共享及集成裝置分別與現有的各種伽瑪 刀設備構成一個有機的整體。多功能X射線圖像引導裝置包括高分辨率CCD圖像探測器；圖像分時采集機構； 源焦距調節機構；X射線發生器。多功能X射線圖像引導裝置為小型化Kv級。高分辨率CXD圖像探測器主要用于局部成像，要求高分辨率。X射線發生器要求焦點必須小，體積小。圖像分時采集機構由蝸輪蝸桿及伺服電機驅動，在圓弧導軌上運動該機構分時 采集患者的正位和側位的體位圖像。源焦距調節機構由齒輪齒條及步進電機驅動作直線運動依據不同型號伽瑪刀設備的特點，通過該機構調節高分辨率CCD圖像探測器和X射線發生器之間的距離即源焦距。依據現有各種型號伽馬刀設備的特點，該裝置采用非常規的短焦距的X射線成像 技術，以提高圖像的分辨率，同時又要能覆蓋所有設備的源焦距的要求，其范圍在350-700 毫米.體位靶區和靶點驗證裝置包括圖像處理計算機；圖像采集卡以及體位驗證軟 件。體位靶區和靶點驗證裝置采集患者的正位和側位的體位數字圖像，經圖像處理計 算機進行三維圖像重建及分析處理，獲得患者當前靶區和靶點的實際空間位置，并與伽馬 刀設備的治療計劃系統給出的計劃位置進行比較，從而實現對靶區(多靶點)和單個靶點 位置的驗證。，數據共享與集成裝置包括與伽瑪刀設備連接的患者支撐和對接機構；數據通信 與共享軟件。支撐和對接機構由兩個槽型導向軌將一玻璃纖維床板與伽瑪刀設備的治療床連 成一體。以確保本系統和伽瑪刀設備的坐標系的一致性。數據共享與集成裝置完成圖像引導伽瑪刀治療驗證系統與伽瑪刀設備之間數據 通信；通過患者支撐對接機構與伽馬刀設備集成。本發明一種圖像引導伽馬刀治療驗證系統的優點是利用本系統的圖像引導裝置 可采集到患者多體位的高分辨率的圖像，從而方便實現精確的擺位驗證。使用該系統，可以 在患者初次治療和重復治療前進行一次體位、靶區和靶點的位置驗證，確保處方劑量準確 的給予到靶區上，提高放射治療的療效，降低放射損傷。
圖1為圖像引導伽瑪刀治療驗證系統組成2為多功能X射線圖像引導裝置結構圖
具體實施例方式根據圖1和圖2所示多功能X射線圖像引導裝置包括(XD圖像探測器1，X射線發生器3，圖像分時采 集機構2，源焦距調節機構4，分別與現有的各種伽瑪刀設備構成一個有機的整體。體位靶區和靶點驗證裝置包括圖像處理計算機，圖像采集卡及體位驗證軟件。數據共享和集成裝置包括圖像處理計算機，數據通信與共享軟件和患者支撐及 對接裝置5。圖像引導伽瑪刀治療驗證系統的實現如下治療開始前，患者7在伽瑪刀設備的治療床上重新擺位固定，然后將多功能X射線 圖像引導裝置移至伽馬刀設備治療床旁，通過患者支撐及對接裝置5與伽瑪刀治療床連接 在一起。通過圖像分時采集機構2驅動X射線發生器3和CXD圖像探測器1圍繞伽馬刀設 備治療計劃工作站所確定的靶區(靶點)6旋轉，并拍攝取患者的正、側位圖像。CCD圖像探 測器1將所采集到的患者正側位圖像傳送到圖像處理計算機，通過圖像處理計算機8和體 位驗證軟件分析處理，獲取患者靶區(靶點)6當前的實際空間位置坐標。然后將患者靶區(靶點)6的實際空間位置和治療計劃工作站所確定的空間位置數據進行比較，從而獲得靶 區(靶點)6的空間位置誤差。通過圖像處理計算機和數據通信與共享軟件將靶區(靶 點)6的位置誤差信息傳送到伽瑪刀設備的電氣控制裝置，并由它完成患者靶區(靶點)6 空間位置的調整或糾正位置誤差，從而實現驗證的目的。
權利要求
1.圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于通過多功能X射線圖像引導裝置，把體 位靶區驗證和靶點驗證裝置及數據共享及集成裝置分別與現有的各種伽瑪刀設備構成一 個有機的整體。
2.根據權利要求1所述的圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于，多功能X射線圖 像引導裝置包括高分辨率的CXD圖像探測器，圖像分時采集機構，源焦距調節機構和X射 線發生器。
3.根據權利要求1所述的圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于體位靶區驗證 和靶點驗證裝置包括圖像處理計算機，體位驗證軟件及圖像采集卡。
4.根據權利要求1所述的圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于數據共享和集 成裝置包括計算機、患者支撐和對接機構。
5.根據權利要求1和2所述的圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于X射線發生 器必須采用小焦點，短焦距。
6.根據權利要求1和2所述的圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，其特征在于源焦距調 節機構應能調節焦距，其調整范圍在350-700毫米。
全文摘要
一種圖像引導伽瑪刀治療驗證系統，通過多功能X射線圖像引導裝置，把體位靶區驗證和靶點驗證裝置及數據共享及集成裝置分別與現有的各種伽瑪刀設備構成一個有機的整體。其優點是利用本系統的圖像引導裝置可采集到患者多體位的高分辨率的圖像，從而方便實現精確的擺位驗證。使用該系統，可以在患者初次治療和重復治療前進行一次體位、靶區和靶點的位置驗證，確保處方劑量準確的給予到靶區上，提高放射治療的療效，降低放射損傷。
文檔編號A61N5/10GK102068764SQ20101053107
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者呂風華, 夏廷毅 申請人:呂風華, 夏廷毅