一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体技术

本发明专利技术涉及医疗设备测量技术领域，特别涉及一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体。S1.CT定位精度校准；S2.安装固定模体；S3.采集定位图像；S4.制定模拟治疗计划；S5.读取坐标；S6.确定矩阵水模标准坐标；S7.坐标比对；S8.靶点修正。本发明专利技术通过观测矩阵水模矩阵各点坐标差与实物点距是否相等、CT/MRI两种定位矩阵坐标是否相同、以及MRI不同序列扫描和不同时间段扫描是否一致，从而验证CT定位图像的几何精度、发现MRI定位图像有无畸变、不同序列间有无差异、MRI稳定性如何，以及伽玛刀与MRI定位的配准精度，为临床治疗时的个案靶点坐标修正提供依据，确保MRI定位的伽玛刀治疗精度。

【技术实现步骤摘要】
一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体
本专利技术涉及医疗设备测量
，特别涉及一种MRI定位伽玛刀治疗精度检测方法及检测模体。
技术介绍
CT(ComputedTomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰，几何精度高等特点，可用于多种疾病的检查和解剖结构的显示。MRI也就是磁共振成像，英文全称是：MagneticResonanceImaging。磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。磁共振成像的图像与CT图像非常相似，二者都是“数字图像”，并以不同灰度显示不同结构的解剖和病理的断面图像，较CT有更高的软组织分辨率，在临床上与CT一样被广泛使用。伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统，是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备，它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦，集中射于病灶，单次或分次照射摧毁靶点内的组织，而焦斑外的剂量锐减，对病灶以外人体正常组织几乎不造成伤害，因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显，边缘如刀割一样，人们形象地称之为“伽玛刀”。头颅伽玛刀治疗需要极高的精准度，这不仅要求伽玛刀自身精度高，也要求为其提供的定位影像既要具有几何精度又要具有优越的软组织对比度。MRI的几何精度不像CT那样被认可，但其成像具有优越的软组织对比度，在头部伽玛刀治疗的定位中是必不可少的，不被认可是因为有几种机制可能导致MRI图像畸变，危及伽玛刀的治疗精度给患者造成伤害。现有技术中图像融合技术是一种很好的方法，但对于1.5以上场强的MRI，业内专家认为其几何精度已能满足定位需求，所以国内多款伽玛刀仅采用独立的MRI定位功能与CT定位并存的方式。那么，图像融合技术是否真正需要、没有此技术的有无MRI定位图像畸变、以及不同序列扫描间差异对伽玛刀治疗精度产生影响，目前临床上缺乏一种行之有效的检测方法，这是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有单点检测技术存在的无法判断MRI定位图像有无畸变、以及不同序列MRI扫描间有无差异问题，为临床提供一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体。实现本专利技术目的的技术方案是：提供一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法，该检测方法包括步骤：S1.CT定位精度校准：使用球形水模进行CT定位单靶点治疗精度曝光检测和修正，确定CT定位的精准性；S2.安装固定模体：将矩阵水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上，所述伽玛刀头架基底环刚性固定在定位或治疗床上；S3.采集定位图像：分别在CT与MRI对所述矩阵水模按伽玛刀治疗要求进行扫描，获取定位图像；S4.制定模拟治疗计划：分别将所述矩阵水模的CT数据与MRI数据输入计算机的伽玛刀治疗计划系统中，进行模拟治疗计划设计；S5.读取坐标：在计算机的伽玛刀治疗计划系统中分别读取CT与MRI定位矩阵水模每个标记点的三维坐标；S6.确定矩阵CT为标准坐标：验证CT定位各标记点坐标差与实物点距相符后，其矩阵各点坐标即可为MRI定位精度参照的标准坐标；S7.坐标比对：将所述矩阵水模在MRI下的各个标记点的三维坐标与在CT下的各个标记点的三维坐标进行比对，会出现三种结果：a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变从MRI不同序列扫描、不同时间扫描间的坐标比对中可以发现不同序列扫描的差异和MRI的稳定性如何；S8.靶点修正：获得MRI与CT定位间的坐标差，即是MRI定位伽玛刀治疗精度偏差的修正值，根据坐标比对结果，a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差，MRI可以直接用于伽玛刀定位；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差，可以用伽玛刀系统修正，也可个案靶点坐标修正；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变，临床上则按目标靶点邻近的矩阵标记点偏差值进行个案靶点坐标修正，从而确保伽玛刀治疗精度。进一步的，所述步骤S1具体如下：a.将内置定位件的球形水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上与定位床相连；b.使用CT对所述球形水进行扫描，获取定位图像；c.将扫描数据输入伽玛刀治疗系统中，设计模拟治疗计划，d.将球形水模内置的定位件更换为夹有胶片的胶片夹，在胶片上打出标记孔中心点，模拟治疗获取焦斑；e.若焦斑没以标记孔中心点为圆心，则需对伽玛刀进行修正，直至焦斑以标记孔中心点为圆心，确保伽玛刀与CT定位间的配准精度。进一步的，所述步骤d中的胶片夹通过变换放置的具体方位，分别获得xy平面、xz平面或yz平面中任一平面的曝光焦斑；或者在胶片夹通孔中同时插入胶片条，单次曝光同时获得三个坐标的信息。本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种伽玛刀定位精度检测的球形水模，包括球形水模，所述球形水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上，通过所述球形水模球心设置有一方形通槽，所述方形通槽内设置有一个抽屉，所述抽屉中部开有一方槽，所述方槽内安装有两片胶片夹或一个定位件；所述定位件的端面中心设置有一个φ3.5mm标记孔，所述定位件的剩余四个端面中心位置设置有四个φ2mm标记孔，所述标记孔灌注双显液后密封处理，所述φ2mm标记孔的轴线延长线与所述φ3.5mm标记孔交汇点即为正方体定位件的中心，构成检测模体的标记点，并与所述球形水模的球心完全重合；所述胶片夹的正方形端面的中心设置有一个φ3mm通孔，两片所述胶片夹固定胶片后结合为一个正方体，所述正方体的中心与所述球形水模的球心完全重合。进一步的，两片所述胶片夹固定有一片胶片后，沿所述φ3mm通孔在所述胶片上打出针尖大小或φ3mm的孔；所述球形水模为内部充满水或其它组织替代材料的壳体结构；两片所述胶片夹或者定位件上放置有一个正方形固定板；所述方形通槽的一端底部中设置有一个限位块，所述抽屉与所述限位块对应位置设置有一限位槽。进一步的，所述抽屉锁止后与所述球形水模合为一个完整、光滑的球体；所述球形水模与所述抽屉上端结合处设置有一个紧固螺栓，所述紧固螺栓的轴心略偏向所述抽屉；所述定位件为双显定位件，每个所述标记孔中灌装有双显液，所述双显液是一种在CT/MRI下均为高信号的混合物；所述球形水模壳体、所述抽屉、所述胶片夹、所述定位件与所述正方形固定件均为有机玻璃材质。本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种伽玛刀定位精度检测的矩阵水模，具有检测模体，所述检测模体刚性固定在伽玛刀头架基底环上，所述检测模体内均布设置有若干水平放置的中空圆柱体，所述中空圆柱体内注有双显液；所述中空圆柱体以检测模体平面中心点为中心对称8×8式矩阵排列，去除四角上的中空圆柱体共有60个，纵横相邻的两个中空圆柱体之间的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体，其特征在于：所述检测方法包括步骤：/nS1.CT定位精度校准：使用球形水模进行CT定位单靶点治疗精度曝光检测和修正，确定CT定位的精准性；/nS2.安装固定模体：将矩阵水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上，所述伽玛刀头架基底环刚性固定在定位或治疗床上；/nS3.采集定位图像：分别在CT与MRI对所述矩阵水模按伽玛刀治疗要求进行扫描，获取定位图像；/nS4.制定模拟治疗计划：分别将所述矩阵水模的CT数据与MRI数据输入计算机的伽玛刀治疗计划系统中，进行模拟治疗计划设计；/nS5.读取坐标：在计算机的伽玛刀治疗计划系统中分别读取CT与MRI定位矩阵水模每个标记点的三维坐标；/nS6.确定矩阵CT为标准坐标：验证CT定位各标记点坐标差与实物点距相符后，其矩阵各点坐标即可为MRI定位精度参照的标准坐标；/nS7.坐标比对：将所述矩阵水模在MRI下的各个标记点的三维坐标与在CT下的各个标记点的三维坐标进行比对，会出现三种结果：a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变，从MRI不同序列扫描、不同时间扫描间的坐标比对中可以发现不同序列扫描的差异和MRI的稳定性如何；/nS8.靶点修正：获得MRI与CT定位间的坐标差，即是MRI定位伽玛刀治疗精度偏差的修正值，根据坐标比对结果，a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差，MRI可以直接用于伽玛刀定位；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差，可以用伽玛刀系统修正，也可个案靶点坐标修正；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变，临床上则按目标靶点邻近的矩阵标记点偏差值进行个案靶点坐标修正，从而确保伽玛刀治疗精度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体，其特征在于：所述检测方法包括步骤：
S1.CT定位精度校准：使用球形水模进行CT定位单靶点治疗精度曝光检测和修正，确定CT定位的精准性；
S2.安装固定模体：将矩阵水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上，所述伽玛刀头架基底环刚性固定在定位或治疗床上；
S3.采集定位图像：分别在CT与MRI对所述矩阵水模按伽玛刀治疗要求进行扫描，获取定位图像；
S4.制定模拟治疗计划：分别将所述矩阵水模的CT数据与MRI数据输入计算机的伽玛刀治疗计划系统中，进行模拟治疗计划设计；
S5.读取坐标：在计算机的伽玛刀治疗计划系统中分别读取CT与MRI定位矩阵水模每个标记点的三维坐标；
S6.确定矩阵CT为标准坐标：验证CT定位各标记点坐标差与实物点距相符后，其矩阵各点坐标即可为MRI定位精度参照的标准坐标；
S7.坐标比对：将所述矩阵水模在MRI下的各个标记点的三维坐标与在CT下的各个标记点的三维坐标进行比对，会出现三种结果：a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变，从MRI不同序列扫描、不同时间扫描间的坐标比对中可以发现不同序列扫描的差异和MRI的稳定性如何；
S8.靶点修正：获得MRI与CT定位间的坐标差，即是MRI定位伽玛刀治疗精度偏差的修正值，根据坐标比对结果，a、MRI与CT定位坐标高度吻合，MRI图像既无畸变也无与伽玛刀间的配准误差，MRI可以直接用于伽玛刀定位；b、矩阵各行或各列间差值相等，MRI定位无畸变，存在与伽玛刀间的配准误差，可以用伽玛刀系统修正，也可个案靶点坐标修正；c、矩阵各行或各列间差值不等，MRI定位图像存在畸变，临床上则按目标靶点邻近的矩阵标记点偏差值进行个案靶点坐标修正，从而确保伽玛刀治疗精度。


2.根据权利要求1所述的一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体，其特征在于：所述步骤S1具体如下：a.将内置定位件的球形水模刚性固定在伽玛刀头架基底环上与定位床相连；b.使用CT对所述球形水进行扫描，获取定位图像；c.将扫描数据输入伽玛刀治疗系统中，设计模拟治疗计划，d.将球形水模内置的定位件更换为夹有胶片的胶片夹，在胶片上打出标记孔中心点，模拟治疗获取焦斑；e.若焦斑没以标记孔中心点为圆心，则需对伽玛刀进行修正，直至焦斑以标记孔中心点为圆心，确保伽玛刀与CT定位间的配准精度。


3.根据权利要求2所述的一种MRI定位伽玛刀治疗精度的检测方法及检测模体，其特征在于：所述步骤d中的胶片夹通过变换放置的具体方位，分别获得xy平面、xz平面或yz平面中任一平面的曝光焦斑；或者在胶片夹通孔中同时插入胶片条，单次曝光同时获得三个坐标的信息。


4.根据权利要求1所述的球形水模，其特征在于：具有球形水模(101)，所述球形水模(101)刚性固定在伽玛刀头架基底环上，通过所述球形水模(101)球心设置有一方形通槽(111)，所述方形通槽(111)内设置有一个抽屉(102)，所述抽屉(102)中部开有一方槽(121)，所述方槽(121)内安装有两片胶片夹(103)或一个定位件(104)；所述定位件(104)的端面中心设置有一个φ3.5mm标记孔(142)，所述定位件(104)的剩余四个端面中心位置设置有四个φ2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜元，
申请(专利权)人：江苏准成测量工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32