一种图像引导的放射治疗装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像引导的放射治疗装置及控制方法。根据一具体实施例，所述放射治疗装置包括：治疗单元，其包括治疗头，所述治疗头用于产生放射治疗的射线；成像单元，其用于对患者靶区进行成像，所述成像单元与所述治疗头一体安装；以及计划单元，其通过线缆与所述治疗单元和所述成像单元连接。本发明专利技术的放射治疗装置可适用于体外放疗和术中放疗，并且具有较高的放疗精度。高的放疗精度。高的放疗精度。

【技术实现步骤摘要】
一种图像引导的放射治疗装置及控制方法


[0001]本专利技术总体上涉及放射治疗设备领域，特别地，涉及一种放射治疗装置及控制方法。

技术介绍

[0002]放射治疗是当前肿瘤治疗的重要手段之一，在肿瘤治疗领域占有重要地位。按患者受照状态，放疗可分为体外放疗和术中放疗。体外放疗时，患者处于清醒状态，射线经过皮肤及正常组织到达肿瘤区域，在杀死肿瘤细胞的同时会对正常组织或器官造成一定损伤。术中放疗时，患者处于麻醉状态，肿瘤被手术切除后，射线直接对完全暴露的肿瘤瘤床或残存病灶区进行照射，对正常组织或器官的附带损伤小。
[0003]体外放疗多采用C形臂直线加速器，通过旋转机架带动直线加速器绕患者旋转，实现射线照射。早期的术中放疗也是基于C形臂直线加速器开展的，患者需要从手术室转运至加速器机房，存在较大的感染风险。
[0004]现有的放疗装置无法兼顾体外放疗和术中放疗，通用性差。例如，现有体外放疗装置无法移动，需要专用屏蔽机房，不适合术中放疗。而现有术中放疗装置结构复杂且操作不便，更无图像引导和计划系统支持，无法实现高精度放疗。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术专利提出了一种图像引导的放射治疗装置和控制方法，其同时兼顾术中放疗和常规体外放疗，并且，通过光学成像系统获取治疗区的图像信息，完成模拟定位，可满足针对术中放疗、体外放疗的高精度操作要求。
[0006]根据本专利技术一个方面，提供了一种图像引导的放射治疗装置，其包括：治疗单元，其包括治疗头，所述治疗头用于产生放射治疗的射线；成像单元，其用于对患者靶区进行成像，所述成像单元与所述治疗头一体安装；以及计划单元，其通过线缆与所述治疗单元和所述成像单元连接。
[0007]在一些实施方式中，所述治疗单元还包括：底盘；固定机架，其与所述底盘固定连接；运动组件，其安装在所述固定机架上，所述治疗头安装在所述运动组件上；束挡组件，其可移动地布置在所述底盘上；以及施照器组件，其共轴地布置在所述治疗头下方。
[0008]在一些实施方式中，所述治疗头包括束流模块以及用于显示所述靶区的图像和/或所述束流模块的束流参数的显示屏。
[0009]在一些实施方式中，所述治疗头配置为通过力控把手操控所述运动组件进行运动。
[0010]在一些实施方式中，所述底盘包括底座、第一支撑腿和第二支撑腿，其中所述第一支撑腿、第二支撑腿固定连接在所述底座两侧，所述第一支撑腿、第二支撑腿和/或所述底座上设置有用于安装地脚螺栓的安装孔和/或用于安装滚轮和推车的安装接口，并且所述束挡组件包括平移运动平台和束阻挡器，所述平移运动平台可滑动地设置在所述第一支撑
腿、第二支撑腿上，所述束阻挡器相对所述支撑腿可运动地设置在所述平移运动平台上，所述束阻挡器为一中间厚、边缘薄的重金属块。
[0011]在一些实施方式中，所述施照器组件包括适配器和施照器，所述施照器与所述适配器共轴布置在所述治疗头下方。
[0012]在一些实施方式中，所述成像单元包括相机、光源，所述相机用于采集所述靶区的图像信息，所述光源安装在所述治疗头下方。
[0013]在一些实施方式中，所述相机包括对称安装在所述治疗头两侧的两个相机。
[0014]在一些实施方式中，所述成像单元还包括图像采集控制模块，其配置为对成像参数进行调节，并对生成的图像进行分割处理。
[0015]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种放射治疗装置的控制方法，所述控制方法用于控制前面描述的放射治疗装置，方法可包括如下步骤：对放射治疗装置进行摆位，使得治疗区域的中心点与所述放射治疗装置的虚拟等中心重合；使用成像单元获取所述治疗区域的光学图像；使用计划单元基于所述光学图像生成靶区的解剖结构轮廓；以及所述计划单元基于所述解剖结构轮廓，确定所述治疗单元的尺寸参数和/或运动参数，并将所述运动参数发送给治疗单元执行。
[0016]在一些实施方式中，获取治疗区域的光学图像包括将治疗单元推送至患者附近，使得治疗区中心点与虚拟等中心重合，之后根据指令来采集治疗区的光学表面图像。
[0017]在一些实施方式中，所述虚拟等中心可设置在一个空间区域中的任意位置，并通过该空间区域的一个或多个参考点而确定，其中，所述参考点可相对于固定机架位置固定，且位于治疗单元左右对称平面内。
[0018]在一些实施方式中，成像单元中的相机可在多自由度运动单元带动下绕虚拟等中心运动以对准治疗区，并根据图像采集控制模块的指令来采集治疗区的光学表面图像信息，光学表面图像可包括可见光图像和/或荧光图像，并进行图像分割，以确定治疗区轮廓。
[0019]在一些实施方式中，计划单元可对治疗区的轮廓图像信息进行识别并生成靶区的解剖结构轮廓，替代地，也可由医生根据治疗区光学表面图像手动勾画得到。
[0020]在一些实施方式中，计划单元还可将治疗区光学表面图像与其他模态图像进行配准得到融合图像。
[0021]在一些实施方式中，当放射治疗装置应用于固定角度照射时，治疗单元的尺寸/运动参数可包括施照器类型或尺寸、放置角度、虚拟等中心坐标、束阻挡器的平移距离等参数。
[0022]在一些实施方式中，当放射治疗装置应用于扫描照射时，治疗单元的尺寸/运动参数可包括限光筒尺寸、初始放置角度、虚拟等中心坐标、扫描范围、扫描路径等参数。
[0023]本专利技术提供了一种放射治疗装置及控制方法，该装置和方法既可用于体外放疗，也可以用于术中放疗，通用性强；通过集成光学成像单元和计划单元，实现了高精度的放射治疗，治疗头发出的射线可准确地照射在预先识别的靶区，另外通过多自由度运动还可实现更加复杂的扫描照射，能避免对危及器官造成伤害，提高放疗效果。
[0024]以上为了概述本申请的目的而描述了本专利技术的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，根据本专利技术的任何特定实施例，不一定要实现所有这些优点。因此，可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式来实现或实施本专利技术，而不必实现本文所教导
或教示的其他优点。
附图说明
[0025]下面参考附图讨论至少一个示例的各个方面，附图不旨在按比例绘制。包括附图是为了提供对各个方面和示例的说明和进一步理解，并且附图被并入并构成本说明书的一部分，但并不旨在作为本申请的限制的定义。在附图中，在各图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的数字表示。为清楚起见，并非在每个附图中标记每个部件。在图中：
[0026]图1为根据本专利技术一实施例的放射治疗装置的结构示意图；
[0027]图2为根据本专利技术一实施例的光学成像单元的结构示意图；
[0028]图3为根据本专利技术一实施例的用放射治疗装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，本专利技术并不局限于这些示范性实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像引导的放射治疗装置，包括：治疗单元，其包括治疗头，所述治疗头用于产生放射治疗的射线；成像单元，其用于对患者靶区进行成像，所述成像单元与所述治疗头一体安装；以及计划单元，其通过线缆与所述治疗单元和所述成像单元连接。2.根据权利要求1所述的放射治疗装置，其中，所述治疗单元还包括：底盘；固定机架，其与所述底盘固定连接；运动组件，其安装在所述固定机架上并至少部分嵌入所述固定机架，所述治疗头安装在所述运动组件上；束挡组件，其可移动地布置在所述底盘上；以及施照器组件，其共轴地布置在所述治疗头下方。3.根据权利要求1或2所述的放射治疗装置，其中，所述治疗头包括束流模块以及用于显示所述靶区的图像和/或所述束流模块的束流参数的显示屏。4.根据权利要求2所述的放射治疗装置，其中，所述治疗头配置为通过力控把手操控所述运动组件进行运动。5.根据权利要求2所述的放射治疗装置，其中，所述底盘包括底座、第一支撑腿和第二支撑腿，其中所述第一支撑腿、第二支撑腿固定连接在所述底座两侧，所述第一支撑腿、第二支撑腿和/或所述底座上设置有用于安装地脚螺栓的安装孔和/或用于安装滚轮和推车的安装接口，并且其中，所述束挡组件包括平移运动平台和束阻挡器，所述平移运动平台可滑动地设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建荣，牛传猛，李彦飞，查晧，马攀，汪世溶，周付根，李宏达，李明辉，吕国政，柴象飞，彭宝营，张金艳，
申请(专利权)人：陕西华明普泰医疗设备有限公司清华大学北京理工大学北京航空航天大学北京帕特斯科技有限公司慧影医疗科技北京股份有限公司北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：