医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其包括步骤：获取光栅移动到目标位置的索引变量值、目标位置值；根据索引变量值查询预存的位置补偿表，获取对应的第一补偿值；将第一补偿值补充到目标位置值上，驱动光栅移动到目标位置；其中，索引变量包括目标位置、机架实时角度、机头实时角度以及光栅种类，目标位置值、第一补偿值是控制光栅移动的电机电流值。本发明专利技术通过包括光栅重量的光栅索引变量进行查表获得位置补偿值以对不同位置的光栅进行到位补偿，减小不同机架角度、不同小机头角度时的不同种类叶片受重力及叶片间机械摩擦影响产生的到位偏差，实现多叶光栅到位更加精确、准确。

【技术实现步骤摘要】
医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法及系统
本专利技术涉及医疗设备
，更具体地说，本专利技术涉及一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法及系统。
技术介绍
医用直线加速器是生物医学上一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置，目前国际上，放射治疗中使用最多的是电子直线加速器。多页光栅是医用电子直线加速器形成射束的重要部件，通过叶片的机械运动变化组合形成医疗计划所需要的X射线视野。采用多叶光栅实现调强放疗的技术中，最常见的是固定射野调强放疗法，即在几个固定射野，通过叶片移动阻挡射束形成射野，完成投照。典型的多叶光栅叶片成对相向排列，由控制系统控制叶片移动，形成不规则射野，从而达到肿瘤适形，避开正常组织器官的目的，因此，多叶光栅中每对叶片的到位精度将直接影响病人接收放射治疗剂量的准确性。多叶光栅一般由钨合金制成，有一定的重量，一般在0.5-2kg。在使用过程中，随着机架和小机头的旋转，由于不同种类的光栅叶片重力不同，多叶光栅由马达带动丝杠进行传动到达计划需求的位置时会受重力及机械摩擦影响存在叶片到位精度的偏差。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法及系统，通过包括光栅种类的索引变量值进行查表获得位置补偿值以对不同位置的光栅进行到位补偿，减小不同机架角度、不同小机头角度时的不同种类叶片受重力及机械摩擦影响产生的到位偏差，提高多叶光栅到位精确，使多叶光栅到位更加精确、准确，提高设备使用安全。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术所述的医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其包括以下步骤：获取光栅移动到目标位置的索引变量值、目标位置值；根据所述索引变量值查询预存的位置补偿表，获取对应的第一补偿值；将所述第一补偿值补充到所述目标位置值上，驱动光栅移动到目标位置；其中，所述索引变量包括所述目标位置、机架实时角度、机头实时角度以及光栅种类，所述目标位置值、第一补偿值是控制光栅移动的电机电流值。优选的是，根据获取的所述第一补偿值，驱动光栅移动到目标位置，还包括步骤：根据所述第一补偿值，驱动光栅移动到临时位置，获取临时位置值；比较光栅位于所述临时位置和所述目标位置之间的位置关系，并根据比较结果，判断是否进行位置二次补偿：若所述临时位置和所述目标位置之间的距离偏差超过距离阈值，根据临时位置时索引变量值查询所述位置补偿表，获取当前距离偏差对应的第二补偿值补偿到所述临时位置值并对应驱动光栅移动；重复二次补偿的判断，直到所述临时位置和所述目标位置之间的距离偏差不超过距离阈值；其中，所述距离偏差、所述距离阈值对应的变量是距离长度，所述临时位置值、所述第二补偿值对应的变量是控制光栅移动的电机电流值。优选的是，比较光栅位于所述临时位置和所述目标位置之间的位置关系，还包括步骤：分别获取所述临时位置与所述目标位置的图像；比较两幅图像对应位置点像素之间的偏差距离。优选的是，所述位置补偿表的获取包括以下步骤：设置一目标位置，确定到达该位置的索引变量值；根据所述目标位置的索引变量值，驱动光栅到一临时位置；获取光栅分别位于所述目标位置和所述临时位置的图像并对应标记出目标位置和临时位置；获取光栅分别位于所述目标位置和所述临时位置时对应的目标位置值和临时位置值；比较光栅位于标记的所述目标位置和所述临时位置之间的位置关系，确定需要进行补偿的距离阈值；所述目标位置和所述临时位置超过所述距离阈值时，比较所述目标位置值和所述临时位置值，确定位置补偿值；更新所述目标位置，以获取对应更新的所述临时位置、所述光栅索引变量值、所述距离阈值以及所述位置补偿值，形成多维查询表格即位置补偿表；其中，所述距离偏差、所述距离阈值对应的变量是距离长度；所述临时位置值以及所述位置补偿值对应的变量为控制光栅移动的电机电流值。优选的是，还包括步骤：对同一个目标位置和临时位置，多次测量取平均值或最大概率值作为对应的位置补偿值。优选的是，还包括步骤：定期测量以更新所述位置补偿表。优选的是，所述机架实时角度和所述机头实时角度的范围分别为0°至360°。一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿系统，其特征在于，其包括：移动单元，其包括垂直方向旋转的机架和机头；种类单元，其用于识别光栅种类；以及，控制单元，其分别与所述移动单元和所述种类单元通信连接；其中，所述控制单元预存有位置补偿表；所述控制单元控制所述种类单元进行光栅种类的识别和编号；所述控制单元根据目标位置查询对应的索引变量值，在位置补偿表里对应获取位置补偿值，去控制所述移动单元的所述机架和所述机头像的旋转，以带动光栅分别沿多维垂直方向移动到目标位置。优选的是，还包括：图像获取单元，其与所述控制单元通信连接；其中，所述控制单元控制所述图像获取单元进行光栅图像获取和位置标记；所述控制单元将标记的光栅临时位置与目标位置之间的距离与预存的距离阈值比较并判断是否进行位置补偿。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本专利技术提供的医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，设置了位置补偿表，即不同机架角度、不同机头角度、不同光栅种类时，可通过直接查询位置补偿表获取一次补偿值，进而驱动光栅移动至精确到位，可减小不同机架角度、不同小机头角度时的不同种类叶片受重力影响以及机械摩擦产生的到位偏差，使多叶光栅到位更加精确、准确，提高设备使用安全；(2)本专利技术还设置了二次补偿判断，即一次补偿后光栅到达的临时位置和目标位置之间的距离若超过预设的距离阈值，则根据当前偏差继续查询位置补偿表获得二次补偿值进行补偿，直至驱动光栅移动到距离偏差不超过距离阈值，避免了叶片之间机械摩擦带来的影响，进一步提高了光栅的到位精度；(3)本专利技术通过采集光栅位置图像并进行像素点的比对，能快速、精确地获取光栅当前位置与目标位置之间的距离偏差；(4)本专利技术的位置补偿值是对同一个目标位置和临时位置，多次测量取平均值或最大概率值处理，提高位置补偿值的数据准确率；(5)定期测量以更新所述位置补偿表，以进一步提高位置补偿值的数据准确率；(6)本专利技术还提供一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿系统，设置有与控制单元分别通信连接的移动单元和种类单元，即在移动单元的不同机架角度、不同机头角度以及种类单元的不同编号光栅时，控制单元可通过目标位置查询对应的索引变量值，在位置补偿表里对应获取位置补偿值，去控制移动单元的机架和机头像的旋转，以带动光栅分别沿多维垂直方向移动到目标位置，从而减小不同种类叶片受重力影响产生的到位偏差，提高多叶光栅到位精确。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取光栅移动到目标位置的索引变量值、目标位置值；/n根据所述索引变量值查询预存的位置补偿表，获取对应的第一补偿值；/n将所述第一补偿值补充到所述目标位置值上，驱动光栅移动到目标位置；/n其中，所述索引变量包括所述目标位置、机架实时角度、机头实时角度以及光栅种类，所述目标位置值、第一补偿值是控制光栅移动的电机电流值。/n

【技术特征摘要】
1.一种医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取光栅移动到目标位置的索引变量值、目标位置值；
根据所述索引变量值查询预存的位置补偿表，获取对应的第一补偿值；
将所述第一补偿值补充到所述目标位置值上，驱动光栅移动到目标位置；
其中，所述索引变量包括所述目标位置、机架实时角度、机头实时角度以及光栅种类，所述目标位置值、第一补偿值是控制光栅移动的电机电流值。


2.如权利要求1所述的医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其特征在于，根据获取的所述第一补偿值，驱动光栅移动到目标位置，还包括步骤：
根据所述第一补偿值，驱动光栅移动到临时位置，获取临时位置值；
比较光栅位于所述临时位置和所述目标位置之间的位置关系，并根据比较结果，判断是否进行位置二次补偿：若所述临时位置和所述目标位置之间的距离偏差超过距离阈值，根据临时位置时索引变量值查询所述位置补偿表，获取当前距离偏差对应的第二补偿值补偿到所述临时位置值并对应驱动光栅移动；
重复二次补偿的判断，直到所述临时位置和所述目标位置之间的距离偏差不超过距离阈值；
其中，所述距离偏差、所述距离阈值对应的变量是距离长度，所述临时位置值、所述第二补偿值对应的变量是控制光栅移动的电机电流值。


3.如权利要求2所述的医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其特征在于，比较光栅位于所述临时位置和所述目标位置之间的位置关系，还包括步骤：
分别获取所述临时位置与所述目标位置的图像；
比较两幅图像对应位置点像素之间的偏差距离。


4.如权利要求1所述的医用电子直线加速器多叶光栅到位补偿方法，其特征在于，所述位置补偿表的获取包括以下步骤：
设置一目标位置，确定到达该位置的索引变量值；
根据所述目标位置的索引变量值，驱动光栅到一临时位置；
获取光栅分别位于所述目标位置和所述临时位置的图像并对应标记出目标位置和临时位置；
获取光栅分别位于所述目标位置和所述临时位置时对应的目标位置值和临时位置值；
比较光栅位于标记的所述目标位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘帅蓬，韩滨，杨飞，张征，郑光召，郭跃信，
申请(专利权)人：郑州大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：河南;41