专利名称：一种无创体外固定标记点肿瘤定位系统及定位方法
技术领域：
本发明涉及一种肿瘤定位系统及定位方法，尤其涉及一种通过定位标记点减少移位误差的肿瘤定位系统及定位方法。
背景技术：
肿瘤越来越成为现代社会人们健康的最大威胁，随着科技的发展，肿瘤治疗技术也有了长足的发展。由于肿瘤大多位于身体内，因此，对于肿瘤精确定位仍然是难点所在。由于身体表面的皮肤容易移动，因此，仅仅通过皮肤表面进行定位是存在比较大的误差的。现有技术中，通常将外部器件固定在身体上进行定位，但这样会给病患带较大的痛苦。由于患者在在拍CT图像进行肿瘤定位后，治疗系统通常依据该CT图像肿瘤的位置制定治疗计划，但通常在拍CT图像和正式上治疗床治疗有一段时间，重新上治疗床后，其身体位置都会有些变化，不可能与拍CT图像时位置完全一祥，因此，存在一定的定位误差。现有技木通 常采用在人体表面固定定位标记点，但由于身体表面皮肤的滑动导致定位不精确。
发明内容
本发明解决的技术问题是构建ー种肿瘤定位系统及定位方法，克服现有技术在肿瘤定位过程中，定位不精确，存在比较大的定位误差影响治疗效果的技术问题。本发明的技术方案是构建ー种肿瘤定位系统，包括用于定位患者肿瘤的定位标记点、固定所述定位标记点的支架、根据患者的CT图像重建生成DDR图像的图像重建単元、拍摄患者肿瘤区域DR图像的拍摄单元、对DR图像和DDR图像进行匹配计算的匹配単元、获取定位參数的获取单元、对肿瘤重新定位的定位单元，所述支架包括牙托，所述拍摄单元分别从不同角度拍摄患者肿瘤区域至少两张DR图像，所述图像重建単元重建的DDR图像含有所述定位标记点的标记点，所述匹配単元根据至少两张DR图像将定位标记点的坐标转换为治疗坐标，然后将该治疗坐标与所述对应角度的DDR图像定位标记点的坐标进行匹配计算，所述获取単元根据匹配计算的结果及所述治疗计划确定的肿瘤坐标获取定位參数，所述定位単元根据所述获取单元获取的定位參数对肿瘤重新定位。本发明的进ー步技术方案是所述定位标记点为多个，所述多个定位标记点分别固定在患者身上的不同位置，在所述拍摄単元拍摄的多张DR图像上所述定位标记点互不重合。本发明的进ー步技术方案是所述匹配単元将多个定位标记点分别与所述DDR图像对应的定位标记点的匹配计算结果进行平均，取其均值作为最終匹配计算結果。本发明的进ー步技术方案是所述支架还包括固定所述定位标记点的基座,所述基座连接所述牙托。本发明的进ー步技术方案是所述图像重建単元以所述CT图像的中心点作为DRR图像的中心进行DDR图像重建。本发明的技术方案是提供一种肿瘤定位方法，所述肿瘤定位系统包括用于定位患者肿瘤的定位标记点、固定所述定位标记点的支架，所述支架包括牙托，所述肿瘤定位方法包括如下步骤设置定位标记点将定位标记点固定设置所述支架上，所述支架通过所述牙托与患者咬合固定；重建DDR图像根据拍摄含有定位标记点的CT图像重建生成DDR图像；拍摄DR图像分别从不同角度拍摄患者肿瘤区域至少两张DR图像；匹配计算根据至少两张DR图像定位标记点的坐标转换为治疗坐标，然后将该治疗坐标与所述对应角度的DDR图像定位标记点的坐标进行匹配计算得到匹配计算结果；获取定位參数根据匹配计算结果及所述治疗计划确定的肿瘤坐标获取定位參数；
定位根据所述定位參数对肿瘤重新定位。本发明的进ー步技术方案是在设置定位标记点步骤中，所述定位标记点为多个，所述多个定位标记点分别固定在患者身上的不同位置，在所述拍摄単元拍摄的多张DR图像上所述定位标记点互不重合。本发明的进ー步技术方案是在匹配计算步骤中，将多个定位标记点分别与所述DDR图像对应的定位标记点的匹配计算结果进行平均，取其均值作为最終匹配计算結果。本发明的进ー步技术方案是在重建DDR图像步骤中，以所述CT图像的中心点作为DRR图像的中心进行DDR图像重建。本发明的技术效果是构建ー种无创体外固定标记点肿瘤定位系统及定位方法，在三维放疗技术的基础上引进了时间的概念，充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，井能根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧随靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。同吋，由于牙托与患者牙齿充分咬合，使定位标记点位置更加固定，同时，采用牙托既方便固定定位标记点，又不需要给患者肿瘤定位带来痛苦。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明的基座结构图。图3为本发明的流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，对本发明技术方案进ー步说明。如图I所示，本发明的具体实施方式
是构建ー种肿瘤定位系统，包括用于定位患者肿瘤的定位标记点、固定所述定位标记点的支架B、根据患者的CT图像重建生成DDR图像的图像重建单元I、拍摄患者肿瘤区域DR图像的拍摄单元2、对DR图像和DDR图像进行匹配计算的匹配単元3、获取定位參数的获取单元4、对肿瘤重新定位的定位単元5，所述支架B包括牙托C，所述拍摄単元2分别从不同角度拍摄患者肿瘤区域至少两张DR图像，所述图像重建単元I重建的DDR图像含有所述定位标记点的记号，所述匹配単元3根据至少两张DR图像将定位标记点的坐标转换为治疗坐标,然后将该治疗坐标与所述对应角度的DDR图像定位标记点的坐标进行匹配计算，所述获取単元4根据匹配计算的结果及所述治疗计划确定的肿瘤坐标获取定位參数，所述定位单元5根据所述获取单元4获取的定位參数对肿瘤重新定位。具体实施例中，所述支架B还包括固定所述定位标记点的基座A,所述基座A连接所述牙托C。如图I所述，本发明的具体实施过程如下治疗计划系统通过网络或其它方式接收患者的CT图像，图像重建単元I将患者的CT图像计算生成DRR图像，所述图像重建単元I以所述CT图像的中心点作为DRR图像的中心进行DDR图像重建。所述DRR图像上有患者定位标记点信息。当患者进行定位时，治疗机上的拍照单元2实时拍摄患者病患部位两个 角度的DR图像。具体实施例中，所述拍照単元2包括平板探測器和发出X光线的光球管。治疗时，由辐射头对焦点发出射线。所述匹配単元3将这两个DR图像分别与对应角度的DRR图像进行匹配计算，具体过程如下所述匹配単元3根据至少两张DR图像将定位标记点的坐标转换为治疗坐标
—[X, X cosor - a X sin a)x\z - a x cos or) a X sin a - x. x sin a - Λ x cosa
—)へ x(x-axsina)
X cosa -bx sin a
_ (x; xsma + bx cos び)χ x sin パ + /) x cos β) x (a x sin び一a x sin β) + α x cosa x (x; X coscir -bx sin a) x (X, sincos β) - χ cos β - a x sin β) x
(x; X cosa - Λ X sin a)x x sin / + Λ χ cos β) - a x cos β χ [X, x cos β -hx sin β)χ
(x, χ sin a + Λ χ cosa)
(χ. χ sin a + bx cosa)—--其中a为治疗焦点到DR图像拍照探測器之间的距离，b为辐射头和DR图像拍照探測器之间的距离。(x3，y3)为定位标记点在角度α下DR图像中的点坐标变换而来，其坐标系以图像中心为原点，向右为X轴，向上为y轴，
_ imagcwidth
X3 Xl2 <Uva^ekngih
^ =Ji----(Xl, Yl)为定位标记点在角度α下DR图像中点的坐标；(X3, Y3)为定位标记点在角度β下DR图像中点坐标变换而来，其坐标系以图像中心为原点，向右为X轴，向上为y轴
]
权利要求
1.一种无创体外固定标记点肿瘤定位系统，其特征在于，包括用于定位患者肿瘤的定位标记点、固定所述定位标记点的支架、根据患者的CT图像重建生成DDR图像的图像重建单元、拍摄患者肿瘤区域DR图像的拍摄单元、对DR图像和DDR图像进行匹配计算的匹配单元、获取定位参数的获取单元、对肿瘤重新定位的定位单元，所述支架包括牙托，所述拍摄单元分别从不同角度拍摄患者肿瘤区域至少两张DR图像，所述图像重建单元重建的DDR图像含有所述定位标记点的记号，所述匹配单元根据至少两张DR图像将定位标记点的坐标转换为治疗坐标，然后将该治疗坐标与所述对应角度的DDR图像定位标记点的坐标进行匹配计算，所述获取单元根据匹配计算的结果及所述治疗计划确定的肿瘤坐标获取定位参数，所述定位单元根据所述获取单元获取的定位参数对肿瘤重新定位。
2.根据权利要求I所述的无创体外固定标记点肿瘤定位系统，其特征在于，所述定位标记点为多个，所述多个定位标记点分别固定在患者身上的不同位置，在所述拍摄单元拍摄的多张DR图像上所述定位标记点互不重合。
3.根据权利要求2所述的无创体外固定标记点肿瘤定位系统，其特征在于，所述匹配单元将多个定位标记点分别与所述DDR图像对应的定位标记点的匹配计算结果进行平均，取其均值作为最终匹配计算结果。
4.根据权利要求I所述的无创体外固定标记点肿瘤定位系统，其特征在于，所述支架还包括固定所述定位标记点的基座，所述基座连接所述牙托。
5.根据权利要求I所述的无创体外固定标记点肿瘤定位系统，其特征在于，所述图像重建单元以所述CT图像的中心点作为DRR图像的中心进行DDR图像重建。
6.一种无创体外固定标记点肿瘤定位方法，其特征在于，所述肿瘤定位系统包括用于定位患者肿瘤的定位标记点、固定所述定位标记点的支架，所述支架包括牙托，所述肿瘤定位方法包括如下步骤 设置定位标记点将定位标记点固定设置所述支架上，所述支架通过所述牙托与患者咬合固定； 重建DDR图像根据拍摄含有定位标记点的CT图像重建生成DDR图像； 拍摄DR图像分别从不同角度拍摄患者肿瘤区域至少两张DR图像； 匹配计算根据至少两张DR图像定位标记点的坐标转换为治疗坐标，然后将该治疗坐标与所述对应角度的DDR图像定位标记点的坐标进行匹配计算得到匹配计算结果； 获取定位参数根据匹配计算结果及所述治疗计划确定的肿瘤坐标获取定位参数； 定位根据所述定位参数对肿瘤重新定位。
7.根据权利要求6所述无创体外固定标记点肿瘤定位方法，其特征在于，在设置定位标记点步骤中，所述定位标记点为多个，所述多个定位标记点分别固定在患者身上的不同位置，在所述拍摄单元拍摄的多张DR图像上所述定位标记点互不重合。
8.根据权利要求7所述无创体外固定标记点肿瘤定位方法，其特征在于，在匹配计算步骤中，将多个定位标记点分别与所述DDR图像对应的定位标记点的匹配计算结果进行平均，取其均值作为最终匹配计算结果。
9.根据权利要求6所述无创体外固定标记点肿瘤定位方法，其特征在于，在重建DDR图像步骤中，以所述CT图像的中心点作为DRR图像的中心进行DDR图像重建。
全文摘要
本发明涉及一种无创体外固定标记点肿瘤定位系统及定位方法，在三维放疗技术的基础上引进了时间的概念，充分考虑了解剖结构在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸运动、摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并能根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧随靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。通常对头颈部肿瘤，采用牙托安置标志点，由于牙托与患者牙齿充分咬合，位置更加固定。
文档编号A61B19/00GK102697561SQ201210152430
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者于宜桐, 吴睿, 孟庆前, 张志斌, 张晓峰, 李凯旋, 杨海波, 林同安, 潘麓羽, 米祥瑞, 裴蓓, 赵倩, 郑琪 申请人:深圳市一体医疗科技股份有限公司