專利名稱：一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證裝置。
技術(shù)背景放射治療的驗證是實現(xiàn)精確放射治療的技術(shù)保障。目前，在醫(yī)用加速器上實施的三維適形放射治療(3D-CRT)、調(diào)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(tǒng)(EPID)和錐形束CT掃描(cone-beam CT)等方法驗證靶區(qū)位置。劑量驗證通常采用在初次治療前，將規(guī)劃的患者相關(guān)信息植入到測量模體，實測模體內(nèi)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(chǎn)權(quán)的立體定向放療設(shè)備，目前在國內(nèi)已得到相當(dāng)廣泛的臨床應(yīng)用。全身伽馬刀采用多源聚集的照射方式，具有靶區(qū)劑量高度集中，靶區(qū)周圍劑量下降梯度大，靶區(qū)內(nèi)劑量分布不均勻的劑量學(xué)特征，在臨床應(yīng)用中，適合采用高分次劑量治療實質(zhì)器官的腫瘤，在給病變區(qū)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(qū)的精確定位，治療時的準確擺位和靶點驗證就變得非常關(guān)鍵。因為不準確的擺位和靶點的移位會造成靶區(qū)內(nèi)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(qū)域(靶區(qū))是治療成功與否的關(guān)鍵。目前在加速器上實施的放療也有與之相適應(yīng)的圖像引導(dǎo)驗證系統(tǒng)解決以上存在的類似問題。 但由于全身伽馬刀的結(jié)構(gòu)及原理完全不同于加速器，因此，目前在醫(yī)用加速器上應(yīng)用的驗證系統(tǒng)無法用于全身伽馬刀治療的驗證。因此，亟待研發(fā)一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證系統(tǒng)用于臨床
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為目前投入臨床應(yīng)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(tǒng)作為圖像引導(dǎo)裝置并和設(shè)備構(gòu)成一個有機的整體，在相關(guān)的軟件的支撐下實現(xiàn)圖像引導(dǎo)下的全身伽馬治療的體位及靶點驗證。本實用新型一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證裝置，包括；多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置；體位靶區(qū)和靶點驗證裝置；與伽馬刀設(shè)備集成的數(shù)據(jù)共享及集成裝置分別與伽瑪?shù)对O(shè)備構(gòu)成一個有機的整體。多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置包括高分辨率CCD圖像探測器；圖像分時采集機構(gòu)； 源焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)；X射線發(fā)生器。多功能X射線圖像引導(dǎo)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(fā)生器要求焦點必須小，體積小，短焦距。圖像分時采集機構(gòu)由蝸輪蝸桿及伺服電機驅(qū)動，在圓弧導(dǎo)軌上運動該機構(gòu)分時采集患者的正位和側(cè)位的體位圖像。源焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)由齒輪齒條及步進電機驅(qū)動作直線運動依據(jù)不同型號伽瑪?shù)对O(shè)備的特點，通過該機構(gòu)調(diào)節(jié)高分辨率CCD圖像探測器和X射線發(fā)生器之間的距離即源焦距。依據(jù)現(xiàn)有各種型號伽馬刀設(shè)備的特點，該裝置采用非常規(guī)的短焦距的X射線成像技術(shù)，以提高圖像的分辨率，同時又要能覆蓋所有設(shè)備的源焦距的要求，其范圍在350-700毫米。體位靶區(qū)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(qū)和靶點驗證裝置采集患者的正位和側(cè)位的體位數(shù)字圖像，經(jīng)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(dāng)前靶區(qū)和靶點的實際空間位置，并與伽馬刀設(shè)備的治療計劃系統(tǒng)給出的計劃位置進行比較，從而實現(xiàn)對靶區(qū)(多靶點)和單個靶點位置的驗證。數(shù)據(jù)共享與集成裝置包括與伽瑪?shù)对O(shè)備連接的患者支撐和對接機構(gòu)；數(shù)據(jù)通信與共享軟件。支撐和對接機構(gòu)由兩個槽型導(dǎo)向軌將一玻璃纖維床板與伽瑪?shù)对O(shè)備的治療床連成一體。以確保本系統(tǒng)和伽瑪?shù)对O(shè)備的坐標系的一致性。數(shù)據(jù)共享與集成裝置完成圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C系統(tǒng)與伽瑪?shù)对O(shè)備之間數(shù)據(jù)通信；通過患者支撐對接機構(gòu)與伽馬刀設(shè)備集成。本實用新型一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證裝置的優(yōu)點是利用本系統(tǒng)的圖像引導(dǎo)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(xiàn)精確的擺位驗證。使用該系統(tǒng)， 可以在患者初次治療和重復(fù)治療前進行一次體位、靶區(qū)和靶點的位置驗證，確保處方劑量準確的給予到靶區(qū)上，提高放射治療的療效，降低放射損傷。


圖1為圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置組成圖。圖2為多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1和圖2所示圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置包括(XD圖像探測器1，X射線發(fā)生器3，圖像分時采集機構(gòu)2，源焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)4，分別與伽瑪?shù)对O(shè)備構(gòu)成一個有機的整體。體位靶區(qū)和靶點驗證裝置包括圖像處理計算機8，圖像采集卡及體位驗證軟件。數(shù)據(jù)共享和集成裝置包括圖像處理計算機8，數(shù)據(jù)通信與共享軟件和患者支撐及對接裝置5。圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置的實現(xiàn)如下 治療開始前，患者7在伽瑪?shù)对O(shè)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(dǎo)裝置移至伽馬刀設(shè)備治療床旁，通過患者支撐及對接裝置5與伽瑪?shù)吨委煷策B接在一起。通過圖像分時采集機構(gòu)2驅(qū)動X射線發(fā)生器3和CXD圖像探測器1圍繞伽馬刀設(shè)備治療計劃工作站所確定的靶區(qū)(靶點)6旋轉(zhuǎn)，并拍攝取患者的正、側(cè)位圖像。 CXD圖像探測器1將所采集到的患者正側(cè)位圖像傳送到圖像處理計算機8，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(qū)(靶點)6當(dāng)前的實際空間位置坐標。然后將患者靶區(qū)(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(shù)據(jù)進行比較， 從而獲得靶區(qū)(靶點)6的空間位置誤差。通過圖像處理計算機8和數(shù)據(jù)通信與共享軟件將靶區(qū)(靶點)6的位置誤差信息傳送到伽瑪?shù)对O(shè)備的電氣控制裝置，并由它完成患者靶區(qū) (靶點)6空間位置的調(diào)整或糾正位置誤差，從而實現(xiàn)驗證的目的。
權(quán)利要求1.圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置，其特征在于包括多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置，體位靶區(qū)和靶點驗證裝置及數(shù)據(jù)共享及集成裝置分別與伽瑪?shù)对O(shè)備構(gòu)成一個有機的整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置，其特征在于，多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置包括高分辨率的CXD圖像探測器，圖像分時采集機構(gòu)，源焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)和X射線發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置，其特征在于體位靶區(qū)驗證和靶點驗證裝置包括圖像處理計算機和圖像采集卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置，其特征在于數(shù)據(jù)共享和集成裝置包括患者支撐和對接機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C系統(tǒng)，其特征在于X射線發(fā)生器必須采用小焦點，短焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像引導(dǎo)伽瑪?shù)吨委燆炞C裝置，其特征在于源焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)應(yīng)能調(diào)節(jié)焦距，其調(diào)整范圍在350-700毫米。
專利摘要一種圖像引導(dǎo)伽馬刀治療驗證裝置，通過多功能X射線圖像引導(dǎo)裝置，把體位靶區(qū)驗證和靶點驗證裝置及數(shù)據(jù)共享及集成裝置分別與伽馬刀設(shè)備構(gòu)成一個有機的整體。其優(yōu)點是利用本系統(tǒng)的圖像引導(dǎo)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(xiàn)精確的擺位驗證。使用該系統(tǒng)，可以在患者初次治療和重復(fù)治療前進行一次體位、靶區(qū)和靶點的位置驗證，確保處方劑量準確的給予到靶區(qū)上，提高放射治療的療效，降低放射損傷。
文檔編號A61N5/10GK202010373SQ201020590439
公開日2011年10月19日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者呂風(fēng)華, 夏廷毅 申請人:呂風(fēng)華, 夏廷毅