基于声光监测的放疗设备对准方法技术

技术编号:21151602 阅读:22 留言:0更新日期:2019-05-22 05:05
本发明专利技术基于声光监测的放疗设备对准方法属于医疗器械、精密仪器技术领域;该方法以不设置声学吸收反射面时,图像传感器获得一张干涉图样作为基准,通过判断设置声学吸收反射面,打开声源后,干涉图样的变化规律,直到反应干涉图样变化规律的极值未超过阈值时,实现对准;本发明专利技术方法步骤简单,但却能够通过一项指标完成六自由度对准,且对准精度高。

Alignment Method of Radiotherapy Equipment Based on Acousto-optic Monitoring

The method of alignment of radiotherapy equipment based on acousto-optic monitoring belongs to the technical field of medical devices and precision instruments. When the acoustic absorption reflector is not set, the image sensor obtains an interference pattern as a reference, and by judging the setting of the acoustic absorption reflector, after opening the sound source, the variation law of the interference pattern is determined until the extreme value of the variation law of the response interference pattern is not exceeded. The method of the invention has simple steps, but can accomplish six degrees of freedom alignment through one index, and has high alignment accuracy.

【技术实现步骤摘要】
基于声光监测的放疗设备对准方法本申请是专利技术专利申请《基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法》的分案申请。原案申请日:2017-01-11。原案申请号:2017100199292。原案专利技术名称:基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法。
本专利技术基于声光监测的放疗设备对准方法属于医疗器械、精密仪器

技术介绍
放疗就是放射治疗,癌症三大治疗手段之一,用各种不同能量的射线照射肿瘤,以抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。在放疗过程中,如果射线照射到正常组织,就会破坏正常组织,对人体产生不利影响,如果病灶照射不全,放疗的效果又难以得到保证,因此,对准病灶是放疗过程中必须要保证的关键技术环节。
技术实现思路
为了实现对准病灶这一技术目的,本专利技术提供了一种基于声光监测的放疗设备对准方法,步骤简单,但却能够通过一项指标完成六自由度对准,且对准精度高。本专利技术的目的是这样实现的:基于声光监测的放疗设备对准装置,由光声发生监测腔和声学吸收反射面构成;所述光声发生监测腔包括腔体,从腔体中间插入具有45°半反半透端面的光纤,设置在光纤前端的平面反射镜,设置在光纤侧面及腔体底部的图像传感器,设置在光纤侧面及腔体顶部的振动膜,和设置在振动膜旁边的声源;光纤发出的光束,一路透过半反半透端面,射向平面反射镜,从平面反射镜反射的光束,由半反半透端面反射,入射到图像传感器表面;另一路直接由半反半透端面反射,入射到振动膜表面,从振动膜反射的光束,从半反半透端面透射,入射到图像传感器表面;两路光束在图像传感器表面形成干涉条纹;所述声学吸收反射面包括声音吸收层和分布在声音吸收层内表面的声音反射层,所述声音反射层与同一椭球面相切;所述声学吸收反射面能够进行六自由度调整。一种在上述基于声光监测的放疗设备对准装置上实现的基于声光监测的放疗设备对准方法,包括以下步骤:步骤a、在不设置声学吸收反射面时,图像传感器获得一张干涉图样;步骤b、设置声学吸收反射面,打开声源,图像传感器获得一组干涉图样;步骤c、利用步骤a得到的一张干涉图样与步骤b得到的一组干涉图样中的每一张干涉图像进行一致性评价;步骤d、找到步骤c得到一致性评价结果的极值;步骤e、对极值进行判断,如果:一致性评价结果的极值超过阈值,调整声学吸收反射面的位置,重复步骤b;一致性评价结果的极值未超过阈值,结束。上述基于声光监测的放疗设备对准方法,所述步骤c,利用二维相关系数进行评价。上述基于声光监测的放疗设备对准方法,步骤e所述调整声学吸收反射面的位置,向着以下方向调整:将与声音反射层相切的椭球的远焦点调整到声源位置。有益效果:第一、在本专利技术的结构下,在非对准的情况下,声源发出的声波,经过声音反射层反射后,会在振动膜上形成振动,振动膜的振动会使图像传感器上的干涉图样发生改变,通过调整声学吸收反射面,并判断干涉图样在声音作用下的变化规律,实现对是否对准进行判断;第二、在本专利技术中,声音反射层与同一椭球面相切,这样的结构设计可以充分利用椭球面的不对称性,使只有在对准情况下,声音才不会反射到振动膜,而在非对准情况下,声音就会反射到振动膜上的特点,实现六自由度调整;第三、由于声音反射层与同一椭球面相切,而椭球能够接收大角度范围的声波,因此具有高精度定位的功能;第四、本专利技术采用干涉图样来判断,由于干涉图样具有“光杠杆”的作用,能够将振动膜微小的位移转换成变化较大的干涉图样变化,因此同样能够实现高精度定位。附图说明图1是本专利技术基于声光监测的放疗设备对准装置的结构示意图。图中:1光声发生监测腔、11腔体、12光纤、13平面反射镜、14图像传感器、15振动膜、16声源、2声学吸收反射面、21声音吸收层、22声音反射层。具体实施方式具体实施例一本实施例是基于声光监测的放疗设备对准装置的实施例。本实施例的基于声光监测的放疗设备对准装置,结构示意图如图1所示;该基于声光监测的放疗设备对准装置由光声发生监测腔1和声学吸收反射面2构成;所述光声发生监测腔1包括腔体11,从腔体中间插入具有45°半反半透端面的光纤12,设置在光纤12前端的平面反射镜13,设置在光纤12侧面及腔体11底部的图像传感器14,设置在光纤12侧面及腔体11顶部的振动膜15,和设置在振动膜15旁边的声源16;光纤12发出的光束,一路透过半反半透端面,射向平面反射镜13,从平面反射镜13反射的光束,由半反半透端面反射,入射到图像传感器14表面;另一路直接由半反半透端面反射,入射到振动膜15表面,从振动膜15反射的光束,从半反半透端面透射,入射到图像传感器14表面;两路光束在图像传感器14表面形成干涉条纹;所述声学吸收反射面2包括声音吸收层21和分布在声音吸收层内表面的声音反射层22,所述声音反射层22与同一椭球面相切;所述声学吸收反射面2能够进行六自由度调整。具体实施例二本实施例是基于声光监测的放疗设备对准方法的实施例。本实施例的基于声光监测的放疗设备对准方法,在具体实施例一所述基于声光监测的放疗设备对准装置上实现,该基于声光监测的放疗设备对准方法,包括以下步骤:步骤a、在不设置声学吸收反射面2时,图像传感器14获得一张干涉图样;步骤b、设置声学吸收反射面2,打开声源15,图像传感器14获得一组干涉图样;步骤c、利用步骤a得到的一张干涉图样与步骤b得到的一组干涉图样中的每一张干涉图像进行一致性评价;所述的一致性评价,计算两幅图像的二维相关系数;步骤d、找到步骤c得到一致性评价结果的极值;步骤e、对极值进行判断,如果:一致性评价结果的极值超过阈值,调整声学吸收反射面2的位置,重复步骤b;调整的方向是:将与声音反射层22相切的椭球的远焦点调整到声源16位置;一致性评价结果的极值未超过阈值,结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于声光监测的放疗设备对准方法,其在于,包括以下步骤:步骤a、在不设置声学吸收反射面(2)时,图像传感器(14)获得一张干涉图样;步骤b、设置声学吸收反射面(2),打开声源(15),图像传感器(14)获得一组干涉图样;步骤c、利用步骤a得到的一张干涉图样与步骤b得到的一组干涉图样中的每一张干涉图像进行一致性评价;步骤d、找到步骤c得到一致性评价结果的极值;步骤e、对极值进行判断,如果:一致性评价结果的极值超过阈值,调整声学吸收反射面(2)的位置,重复步骤b;一致性评价结果的极值未超过阈值,结束。

【技术特征摘要】
1.基于声光监测的放疗设备对准方法,其在于,包括以下步骤:步骤a、在不设置声学吸收反射面(2)时,图像传感器(14)获得一张干涉图样;步骤b、设置声学吸收反射面(2),打开声源(15),图像传感器(14)获得一组干涉图样;步骤c、利用步骤a得到的一张干涉图样与步骤b得到的一组干涉图样中的每一张干涉图像进行一致性评价;步骤d、找到步骤c得到一致性评价结果的极值;步骤e、对极值进行判断,如果:一致性评价结果的极值超过阈值,调整声学吸收反射面(2)的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵烟桥樊琪
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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