放射治疗设备中十字叉丝的定位方法技术

本发明专利技术实施例提供一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法。该定位方法包括：在放射治疗设备的旋转机架处于第一机架角度的状态下，绕治疗头的纵轴旋转治疗头，以使治疗头处于至少三个预定位置,其中,在治疗头内的射线路径上安装有十字叉丝；在每个预定位置，通过图像采集元件，采集十字叉丝经射线照射对应的投影图像；根据十字叉丝的中心在各投影图像中的投影，以及多个投影图像中的任一个，确定在第一机架角度时十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移。上述方案，通过射线投影来定位十字叉丝的位置，精度更高，操作更加便捷。

Method of positioning a cross wire in a radiation therapy apparatus

The embodiment of the invention provides a positioning method of a cross fork wire in a radiation therapeutic apparatus. Including the location method in the rotating frame of radiotherapy equipment in the first frame angle under the condition of rotation about the longitudinal axis for treatment of head and head, so that the treatment head is at least three predetermined position, the ray path in the treatment head is installed on the cross; in each predetermined position, through the image acquisition element, projection image acquisition cross after irradiation corresponding; according to the projection of the reticle in the center of the projection image, and a plurality of projection images in any one, identified in the first frame angle when the actual position of the reticle offset with respect to its ideal position. The position of the cross fork wire is positioned by the ray projection, the accuracy is higher, and the operation is more convenient.

【技术实现步骤摘要】
放射治疗设备中十字叉丝的定位方法
本专利技术涉及放射治疗的定位领域，尤其涉及一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法。
技术介绍
准直组件是现有放射设备中的常用装置，典型的如基于X射线的治疗仪器中需使用准直组件来形成X射线的射野。如图1所示为现有技术中一种放射治疗设备的基本结构，主要包括治疗床10、固定机架20和旋转机架30。旋转机架30与固定机架20相连，如图1所示，可以绕固定机架20的水平轴做整体旋转。旋转机架30中的治疗头31可绕固定机架20的纵向轴独立旋转。治疗床10也可以做平行移动和转动。上述相对运动是为了能够使射线准确射入患者的病患组织位置。为了进行定位，放射治疗设备以激光灯定位三个相互垂直的轴线，如图1所示，三个轴线的交汇点称为等中心。为了在放射治疗时进行精准定位，理论上要求各设备无论如何相对运动，治疗头31中所发射出来的X射线的束轴都要恰好经过等中心。X射线一般是一个顶角较小的锥形射束，该锥形射束的中心竖轴就是束轴。如图2所示为现有技术中治疗头的内部结构示意图。X射线的电子加速器和准直组件均设置在治疗头中，可随治疗头绕纵向竖轴旋转。准直组件的结构如图2所示，电子束经过X射线靶40之后发出的X射线，首先经过初级准直器50、均整器和电离室，而后经过次级准直器60。次级准直器60的下方设有相互垂直且可平行移动的两对钨块70，又称为钨门，其中一对钨块定位在第一方向，另一对钨块定位在与第一方向垂直的第二方向，它们共同限定出预定的方形孔口。X射线通过该方形孔口发射出去。理论上，当第一方向和第二方向的钨门分别关于其射野中心对称地布置时，例如，它们限定的方形孔口为40cm×40cm的最大射野时，X射线的束轴与该方形孔口的中心一致。由于X射线是不可见光，所以在次级准直器60的下方通常会设置十字叉丝80来对束轴定位。理想地，十字叉丝80的一根叉丝与一侧的钨门边缘平行且另一根叉丝与另一侧的钨门边缘平行，并且十字叉丝80的中心位置与射束束轴一致。然而，由于诸如设备精度、安装、长期使用等诸多方面的原因，使得实际上十字叉丝的中心与X射线的束轴偏移开，而且十字叉丝的各叉丝与对应钨门的边缘之间也会存在角度，上述偏差需要定期或非定期地进行确定。现有技术中为了确定十字叉丝的中心点和束轴是否一致所采用的方案例如可以是：将旋转机架转动到初始位置，即治疗头位于顶部的竖直状态，此时以位于竖轴上的激光灯照射十字叉丝，在探测平面上进行光学投影。探测平面一般相对于治疗头位于等中心的另一侧，且与等中心之间的距离关系是已知的。通过人工观测十字叉丝的光学投影与等中心在探测平面上的成像是否重合来确定偏移量。然而，现有技术以人眼观测投影重合的方式存在很多缺陷。第一、人眼观察带有主观性，并不精确；第二、可见光在探测平板的投影图像边缘模糊；第三、由于需要经常校正十字叉丝，显然现有的校正方法操作不便，精度难以保证。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法，以实现对射线设备中十字叉丝的便捷定位。本专利技术实施例提供了一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法，包括：在所述放射治疗设备的旋转机架处于第一机架角度的状态下，绕所述治疗头的纵轴旋转所述治疗头，以使所述治疗头处于至少三个预定位置,其中,在所述治疗头内的射线路径上安装有十字叉丝；在每个预定位置，通过图像采集元件，采集所述十字叉丝经射线照射对应的投影图像；根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影，以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移。具体地，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移，包括：根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影，得到所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置，进而确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置的中心与其理想位置的中心之间的偏移。更具体地，所述根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，得到所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置，包括：对所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影进行圆形拟合，将拟合的圆形的中心作为所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置。具体地，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移，包括：根据多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置与其理想位置在角度上的偏转。具体地，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移包括至少确定如下偏移参数：所述十字叉丝的理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)、所述治疗头处于多个预定位置中的0度时所述十字叉丝中的第一方向叉丝的投影与同所述第一方向垂直的第二方向上可移动的钨门的边缘的投影之间的偏转角度所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)之间的向量(ushift，vshift)；或者由所述多个预定位置拟合的圆的半径R、以及所述治疗头处于0度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)的向量角β。更具体地，还包括：当放射治疗设备的旋转机架处于不同于第一机架角度的其他角度且所述治疗头处于0度时，通过在第一机架角度且所述治疗头处于0度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)之间的向量(ushift，vshift)、以及在该其他机架角度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(unew,vnew)，确定所述十字叉丝的理想位置的中心投影位置(u′new,v′new)。进一步地，当放射治疗设备的旋转机架处于不同于第一机架角度的其他角度且所述治疗头处于0度时，通过在第一机架角度且所述治疗头处于0度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)之间的向量(ushift，vshift)、以及在该其他机架角度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(unew,vnew)，确定所述十字叉丝的理想位置的中心投影位置(u′new,v′new)包括：当所述放射治疗设备的所述旋转机架处于不同于第一机架角度的其他角度且所述治疗头处于0度时，所述十字叉丝的理想位置的中心投影位置(u′new,v′new)是通过下述公式来确定的：u′new＝unew-ushiftv′new＝vnew-vshift。可选择地，在一种实施例中还包括：当放射治疗设备的旋转机架处于不同于所述第一机架角度的其他角度且所述治疗头处于α度角度时，通过在所述第一机架角度且所述治疗头处于0度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)之间的向量(ushift，vshift)、以及在该其他机架角度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(unew,vnew)，确定所述十字叉丝的理想位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法，包括：在所述放射治疗设备的旋转机架处于第一机架角度的状态下，绕所述治疗头的纵轴旋转所述治疗头，以使所述治疗头处于至少三个预定位置,其中,在所述治疗头内的射线路径上安装有十字叉丝；在每个预定位置，通过图像采集元件，采集所述十字叉丝经射线照射对应的投影图像；根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影，以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移。

【技术特征摘要】
1.一种放射治疗设备中十字叉丝的定位方法，包括：在所述放射治疗设备的旋转机架处于第一机架角度的状态下，绕所述治疗头的纵轴旋转所述治疗头，以使所述治疗头处于至少三个预定位置,其中,在所述治疗头内的射线路径上安装有十字叉丝；在每个预定位置，通过图像采集元件，采集所述十字叉丝经射线照射对应的投影图像；根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影，以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移。2.根据权利要求1所述的十字叉丝的定位方法，其中，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移，包括：根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影，得到所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置，进而确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置的中心与其理想位置的中心之间的偏移。3.根据权利要求2所述的十字叉丝的定位方法，其中，所述根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，得到所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置，包括：对所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影进行圆形拟合，将拟合的圆形的中心作为所述十字叉丝的理想位置的中心的投影位置。4.根据权利要求1所述的十字叉丝的定位方法，其中，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移，包括：根据多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置与其理想位置在角度上的偏转。5.根据权利要求1所述的十字叉丝的定位方法，其中，根据所述十字叉丝的中心在各所述投影图像中的中心投影以及多个投影图像中的任一个，确定在所述第一机架角度时所述十字叉丝的实际位置相对于其理想位置的偏移包括至少确定如下偏移参数：所述十字叉丝的理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)、所述治疗头处于多个预定位置中的0度时所述十字叉丝中的第一方向叉丝的投影与同所述第一方向垂直的第二方向上可移动的钨门的边缘的投影之间的偏转角度所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)之间的向量(ushift，vshift)；或者由所述多个预定位置拟合的圆的半径R、以及所述治疗头处于0度时所述十字叉丝的实际位置的中心投影位置(u1，v1)与其理想位置的中心投影位置(u1′，v1′)的向量角β。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏成，朱建伟，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31