[發明專利]一種基于體表光學成像的放療病人坐標系建立的方法

在審

• 申請號: 201811444903.3
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109568811A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 陳蔚海
• 申請（專利權）人: 太叢信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于體表光學成像的放療病人坐標系建立的方法，包括以下步驟：首先對患者進行CT掃描；然后將CT圖像導入到放射治療計劃系統軟件中，得到患者體表輪廓坐標系，并確定腫瘤中心坐標點；接著將患者放置于治療床上，使用3D體表光學成像設備拍攝，得到患者3D體表曲面坐標系，以及患者與治療床之間的相互位置關系；再將患者體表輪廓坐標系與3D體表曲面坐標系進行配準，得到腫瘤中心在3D體表曲面坐標系中的位置；最后移動治療床將腫瘤中心置于放療設備照射中心點，完成患者坐標系與放療設備治療坐標系的匹配。本發明采用3D體表光學成像設備，無輻射，定位精度高，可達到亞毫米級空間精度，能夠實施精確放療。

技術領域

本發明屬于腫瘤放療技術領域，特別是涉及一種基于體表光學成像的放療病人坐標系建立的方法。

背景技術

放射治療（簡稱放療）是腫瘤治療方法中重要的一種，精準放療是放療領域的重要發展方向。根據臨床需要，在放療執行過程中必須精確地確定患者的坐標位置，然后在放療計劃系統軟件（如monaco軟件）中準確設計治療計劃，才能實現準確的治療，以獲得良好的治療效果。在臨床治療中，會由于患者位置的不準確，使射線不能精確地照射在患者的腫瘤位置上，從而降低治療的有效性，增加并發癥的發生概率。

當前的腫瘤放射治療臨床上通常采用鉛點標記方法來建立患者的坐標系。以胸部腫瘤為例，具體做法是：

（1）在患者前部（即胸前）、兩側（即兩肋下）分別放置一直徑大約2-3mm的小鉛點并在體表做標記，一共3個鉛點。并利用定位專用激光燈，來確保三個鉛點形成的平面與患者頭腳方向垂直，

（2）對患者進行CT掃描。掃描后，將患者CT導入到放療計劃系統軟件中，找到三個鉛點所在的CT斷層圖，然后在該圖層上經過前部（即胸前）的鉛點向兩側（即兩肋下）鉛點形成的線段做垂線。 垂足即為患者治療坐標系的參考點O（0,0,0）。

（3）在放療計劃系統軟件中，基于該患者坐標系進行放射治療計劃的設計，并計算出參考點O（0,0,0）與腫瘤中心位置的偏差，

然后將患者置于放射設備（如醫用直線加速器）的治療床上， 利用定位專用激光燈，根據患者體表的標記，將患者坐標系的參考點O（0,0,0）置于加速器照射中心點。

（4）根據（3）中得到的參考點0（0,0,0）與腫瘤中心位置的偏差，通過移動治療床將腫瘤中心置于放療設備（加速器）照射中心點。 至此完成患者坐標與放療設備（加速器）坐標的匹配，開始實施照射治療。

這種通過鉛點標記來建立患者放療位置坐標的方法的不足：

（1）鉛點的放置、對齊、檢測等環節，均為手工操作，誤差難以避免。

（2）由于鉛點的體積為2-3mm， 通常CT掃描層間距為3-5mm， 所以通過鉛點在CT圖上的位置來定位，不可避免會帶來系統誤差

（3）鉛點確定的坐標參考點，通常并不是腫瘤的治療中心點，而是有一些偏離。后期治療時需要通過治療床走位來修正，這樣會引入額外的誤差。

（4）放置完鉛點后，需要在患者體表皮膚上用記號筆做標記。由于出汗等原因，體表標記容易模糊，影響患者定位精度

（5）為了保持體表標記的清晰，一般不建議患者在放療療程中洗澡，由于一個療程一般為20-30天，所以該方法給患者帶來極大的不便

因此，如何在放療中如何準確地建立患者的坐標系，準確地獲取患者腫瘤中心的坐標位置，成為實施精確放療的重點研究的方向。

發明內容

本發明的目的就是提供一種基于體表光學成像的放療病人坐標系建立的方法，能完全解決上述現有技術的不足之處。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：