本发明专利技术属于放射治疗技术领域，具体涉及一种放疗治疗床形变测量装置及方法，该装置包括摄像头、标记线a和图像处理设备，标记线a设在治疗床板a底部，摄像头放置在治疗床板a下一定高度并偏离标记线a所在竖直平面一定距离处，摄像头和图像处理设备连接。本发明专利技术作为动态调整治疗床的姿态的依据，降低治疗床形变对治疗的影响。本发明专利技术的测量可以在随摆位过程实时进行，当使用倾斜等方法对摆位误差进行调整时，由于额外倾角的存在，采用间接测量的方法都会产生额外的不确定性，而本发明专利技术不会受到影响，能够更准确的进行床位置的动态补偿，提高治疗的精准度。的精准度。的精准度。
【技术实现步骤摘要】
一种放疗治疗床形变测量装置及方法
[0001]本专利技术属于放射治疗
，具体涉及一种放疗治疗床形变测量装置及方法。
技术介绍
[0002]精准放疗是肿瘤治疗的重要手段，在治疗过程中，摆位精度是十分重要的技术指标。摆位需要通过移动治疗床，将由CT等医学影像确定的患者肿瘤，移动到加速器等中心附近。因此治疗床所确定的位置精度成为问题的关键。治疗床的位置精度除受运动控制精度的影响外，其自身的形变也是不可忽视的因素。
[0003]针对治疗床形变带来的位置误差，有两个解决思路：其一是通过结构强度，控制形变的产生；其二是通过运动控制系统对形变进行补偿。
[0004]对于增加治疗床强度，以减小形变产生的方案，一种是增加床板的厚度，另一种是通过复杂的支撑结构，将床板上受到的压力尽快传递到其它支撑结构上。增加床板厚度，必然导致床板对照射剂量的吸收同时增加，降低了射线使用效率，因此该方案通常不能彻底解决形变问题。现有技术中其他增加支撑结构的方案，会遇到复杂结构带来的成本和控制难度上的问题，同时由于运动机构增加，还会引入运动同步、碰撞等新的问题和安全风险。
[0005]采用形变补偿的方法一般假定床板上重量具有确定的分布特征，针对治疗床上的总重量，或治疗床某一点的形变量进行补偿。然而患者的体型各异，躺在治疗床上的位置也有差别。因此即使患者体重相同，床板产生的形变也不尽相同。从而这种补偿的方式仍会不可避免的存在一定的误差。
[0006]治疗床形变的补偿，还可以通过影像引导的方式实现，但此种方法通常需要进行X射线成像，患者必须接受一定的辐射剂量；并且，摆位过程相对复杂，从而加长了治疗总时间。因此比较适合于首次治疗和关键治疗节点使用，但并不是一种适合于每一次治疗的位置补偿方法。
[0007]肿瘤通常是具有不规则形状的立体结构，床板的形变不仅造成了其中心位置的偏移，还造成了一定程度的旋转。目前床形变的补偿要么不对旋转进行补偿，而三维治疗床无法实现角度补偿，要么仅针对床上某一固定位置对俯仰角度进行补偿，且一般不对左右翻滚进行补偿。
[0008]因此需要提供一种放疗治疗床形变测量装置及方法，以解决现有技术存在的不足。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是提供一种放疗治疗床形变测量装置及方法，作为动态调整治疗床的姿态的依据，降低治疗床形变对治疗的影响。
[0010]实现本专利技术目的的技术方案：
[0011]一种放疗治疗床形变测量装置，该装置包括摄像头、标记线a和图像处理设备，标记线a设在治疗床板a底部，摄像头放置在治疗床板a下一定高度并偏离标记线a所在竖直平
面一定距离处，摄像头和图像处理设备连接。
[0012]所述的标记线a通过刻画或激光面投射的方式设在治疗床板a底部。
[0013]所述的摄像头获取未形变的标记线a及由于受力而发生形变后的治疗床板b上发生弯曲的标记线b影像，图像处理设备通过比较标记线a和标记线b的影像，计算出治疗床板a在治疗中心区域的下降数据。
[0014]所述的在治疗床板a正下方安装固定激光灯支架，激光灯支架另一端固定激光灯，激光灯输出竖直方向的激光平面，激光平面照射在治疗床板a底侧，在治疗床板a下表面形成标记线a。
[0015]所述的在治疗床板a的支撑结构附近安装云台支架，云台支架一端连接治疗床板a，另一端固定连接摄像头，摄像头随治疗床板a一同运动，采集的图像不受治疗床板a位置影响。
[0016]所述的激光灯采用红外光，摄像头的镜头使用与激光灯波长相同的滤光片，去除环境光的干扰。
[0017]一种放疗治疗床形变测量装置的测量方法，该方法包括以下步骤：
[0018]步骤1：标定参数，获得摄像头获取图像中像素点与真实空间中位置的对应关系；
[0019]步骤2：测量单点竖直方向形变；
[0020]步骤3：测量治疗床板a的倾斜情况。
[0021]所述的步骤1包括以下步骤：
[0022]步骤1.1在治疗床板a下表面标记线a的特定位置摆放已知尺寸的标定物：
[0023]步骤1.2采用摄像头对标记线a及标定物拍摄图像；
[0024]步骤1.3根据标定图像中标定物的像素点数量，确定摄像头像素坐标与空间位置的关系。
[0025]所述的步骤1.1包括：
[0026]步骤1.1.1准备标定物，标定物高度h大于治疗床板a的最大形变，其中被摄像头拍摄的表面布满黑白交错的格子；
[0027]步骤1.1.2安放标定物，将标定物安装在治疗床板a底面，并使有黑白交错的格子一面的长边重叠在标记线a上；
[0028]步骤1.1.3检查治疗床板a的形变，并将治疗床板a调整水平。
[0029]所述的步骤1.3包括：
[0030]步骤1.3.1利用计算机软件在标定物图片中识别各个格子交叉点的像素坐标；
[0031]步骤1.3.2计算交叉点对应像素坐标和实际空间坐标的对应关系，并存入查找表。
[0032]所述的步骤2包括以下分步骤：
[0033]步骤2.1在患者处于治疗床板a上时，用摄像头对准标记线a拍摄图像；
[0034]步骤2.2根据测量图像中标记线a的变形情况，计算治疗床板a的形变量；
[0035]步骤2.2.1在图像中，识别治疗关心位置的标记线a对应的像素坐标；
[0036]步骤2.2.2在步骤1.3.2得的查找表中，找出与待测量像素坐标最为接近的基准像素的坐标值；
[0037]步骤2.2.3通过插值，计算出待测量像素在真实空间中的位置，从而得到治疗床板a的形变量。
[0038]所述的步骤3包括以下步骤：
[0039]步骤3.1：在治疗床板a上测定两个位置的竖直方向形变量；
[0040]步骤3.2：计算这两个位置连线方向的倾角。
[0041]所述的步骤3.2中对于俯仰倾斜的测量方法为：分别测量沿床长边Y方向的标记线a上，已知间距为Δy的两个点的形变量，计算其形变量的差值记为Δz，则治疗床板a在此处的俯仰倾角为：
[0042][0043]所述的步骤3.2中对于翻滚倾斜的测量方法为：在治疗床板a底部设置两条沿床长边Y方向的标记线，两条标记线间距为d，分别测量治疗床板a在两条标记线上的竖直方向形变数据，分别记为Δz1和Δz2，则翻滚倾角为：
[0044][0045]所述的标定物为拥有一个以上已知尺寸的物体。
[0046]本专利技术的有益技术效果在于：
[0047](1)本专利技术可以准确的测量床板的形变情况，为治疗系统提供准确的信息用于位置的校正和补偿，从而实现精准的放射治疗；
[0048](2)对于相同的治疗精度要求，本专利技术相较于增加床板厚度的方案，减少了床板对剂量的吸收，提高了治疗效率，从而减短治疗时间，降低加速器元件不必要的损耗；
[0049](3)本专利技术与对床板增加额外的支撑结构的方法相比，结构更简洁，特别是针对结构约束较难实现的系统，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：该装置包括摄像头(102)、标记线a(104)和图像处理设备(107)，标记线a(104)设在治疗床板a(103)底部，摄像头(102)放置在治疗床板a(103)下一定高度并偏离标记线a(104)所在竖直平面一定距离处，摄像头(102)和图像处理设备(107)连接。2.根据权利要求1所述的一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：所述的标记线a(104)通过刻画或激光面投射的方式设在治疗床板a(103)底部。3.根据权利要求2所述的一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：所述的摄像头(102)获取未形变的标记线a(104)及由于受力而发生形变后的治疗床板b(105)上发生弯曲的标记线b(106)影像，图像处理设备(107)通过比较标记线a(104)和标记线b(106)的影像，计算出治疗床板a(103)在治疗中心区域的下降数据。4.根据权利要求3所述的一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：所述的在治疗床板a(103)正下方安装固定激光灯支架(503)，激光灯支架(503)另一端固定激光灯(502)，激光灯(502)输出竖直方向的激光平面(501)，激光平面(501)照射在治疗床板a(103)底侧，在治疗床板a(103)下表面形成标记线a(104)。5.根据权利要求4所述的一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：所述的在治疗床板a(103)的支撑结构附近安装云台支架(504)，云台支架(504)一端连接治疗床板a(103)，另一端固定连接摄像头(102)，摄像头(102)随治疗床板a(103)一同运动，采集的图像不受治疗床板a(103)位置影响。6.根据权利要求5所述的一种放疗治疗床形变测量装置，其特征在于：所述的激光灯(502)采用红外光，摄像头(102)的镜头使用与激光灯(502)波长相同的滤光片，去除环境光的干扰。7.根据权利要求6所述的一种放疗治疗床形变测量装置的测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1：标定参数，获得摄像头(102)获取图像中像素点与真实空间中位置的对应关系；步骤2：测量单点竖直方向形变；步骤3：测量治疗床板a(103)的倾斜情况。8.根据权利要求7所述的一种放疗治疗床形变测量装置的测量方法，其特征在于：所述的步骤1包括以下步骤：步骤1.1在治疗床板a(103)下表面标记线a(104)的特定位置摆放已知尺寸的标定物(601)：步骤1.2采用摄像头(102)对标记线a(104)及标定物(601)拍摄图像；步骤1.3根据标定图像中标定物(601)的像素点数量，确定摄像头(102)像素坐标与空间位置的关系。9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚超，侯翠翠，
申请(专利权)人：中核粒子医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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