[0080] 调用或建立体表运动与体内祀区器官的运动相关性模型，并根据运动相关性模型 反算出体内祀区的运动参数；
[0081] 将反算出来的体内祀区运动参数反馈于治疗控制子系统，治疗控制子系统通过集 成控制子系统或直接控制机器人治疗床4或治疗机器人6进行运动补偿。
[0082] 本动态肿瘤放射治疗方法优选的技术方案是；所述IGRT子系统结合双影像机器 人C臂系统进行动态祀区监测与追踪的技术方案：
[0083] 双影像机器人C臂进行4维CBCT扫描或交叉成像，获取体内祀区影像信息；
[0084] 将获取的扫描影像进行4D CBCT重建，或将交叉成像信息进行坐标聚合，调用预先 获得的体内祀区器官与呼吸运动的运动相关性模型，图像配准，预测下一周期内同一时刻 肿瘤的位置坐标；
[0085] 将预测值反馈于治疗控制子系统，控制机器人治疗床4或治疗机器人6在下一周 期同一时刻进行运动补偿并实施治疗。
[0086] 本动态肿瘤放射治疗方法的IGRT子系统包括患者数据下载模块、影像数据采集 模块、图像配准模块、摆位验证模块、呼吸运动分析建模模块、在线运动监测模块和运动追 踪模块。
[0087] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种分象限放射治疗装置，其特征在于：包括紧凑型电子直线加速器（1)、二级准直 器（2)、双影像机器人C臂系统（3)、机器人治疗床（4)、呼吸追踪器（5)、治疗机器人（6)、 治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，所述治疗机器人（6)设置于机器人 治疗床（4)相对应位置处，紧凑型电子直线加速器（1)安装于治疗机器人（6)活动端部，所 述二级准直器（2)安装于紧凑型电子直线加速器（1)的端部，所述紧凑型直线电子加速器 (1)、二级准直器（2)分别通过控制接口与所述治疗机器人（6)的控制器电连接；所述机器 人治疗床（4)设置于双影像机器人C臂系统（3)相对应位置处，在对应双影像机器人C臂 系统（3)安装空间的前后左右相应位置处分别设置四个激光定位灯（7);所述治疗机器人 (6)、机器人治疗床（4)、双影像机器人C臂系统（3)、激光定位灯（7)、呼吸追踪器（5)与集 成控制子系统连接；集成控制子系统、治疗计划子系统和治疗控制子系统之间分别通过网 络连接。
2. 按照权利要求1所述的分象限放射治疗装置，其特征在于：所述双影像机器人C臂 系统（3)包括C臂架基座（3-1)、C臂架（3-2)和两套影像系统；所述C臂架基座（3-1)被 配置为具有绕其中心轴线旋转的摆转自由度和沿着安装平面平移的移动自由度；所述C臂 架（3-2)呈"C"字形形状，C臂架基座（3-1)上具有定位滑槽，C臂架（3-2)滑动安装于C 臂架基座（3-1)的定位滑槽中；两套影像系统分别位于所述C臂架（3-2)内侧两端，两套影 像系统对应设置；所述C臂架（3-2)内壁中部安装有C臂架激光定位灯（3-5)。
3. 按照权利要求1所述的分象限放射治疗装置，其特征在于：所述影像系统为X光影 像系统，所述X光影像系统包括X球管（3-3)和平板探测器（3-4)，所述X光球管（3-3)位 于C臂架（3-2)的端部、X光数字探测板（3-4)位于C臂架（3-2)上，两套X光影像系统之 间的夹角为45-135°。
4. 按照权利要求1所述的分象限放射治疗装置，其特征在于：所述二级准直器（9)为 独立准直器、可变野准直器、固定光圈准直器或多叶准直器的一种或多种组合。
5. -种由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限放射方法，其特征在于：其方法步 骤如下：包括分象限放射治疗装置， a、 按照治疗靶区的位置与形态确定总体治疗空间a; b、 根据影像设备的治疗空间开放度0，划分治疗象限，并对治疗象限进行编号1，2-N，同时计算每个治疗象限的开度空间0，0 < 0 ; c、 规划各个象限中治疗节点参数，包括准直器参数、束流参数和剂量矩阵； d、 按照节点参数，仿真模拟放射治疗时硬件碰撞关系和加速器的节点运动轨迹； e、 依据仿真模拟结果，对各个象限中的节点进行优化，去掉直射探测板、经过体内射线 敏感器官、硬件发生碰撞节点或安全距离小于初设值的节点； f、 重新计算优化节点参数并编号，并优化加速器的节点运动轨迹； h、按照象限顺序，在每个象限中，按照优化的节点参数和运动轨迹放射治疗； 所述步骤b的治疗象限编号N的确定方法为
的整数部分加1 ;治 疗象限开度空间9的计算方法为
6. 按照权利要求5所述的由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限放射方法，其特 征在于：在分象限放射治疗装置中设置有图像引导追踪IGRT子系统；在对静态靶区实施放 射治疗时，步骤h之后还包括如下方法步骤： 激光灯初摆位：C臂架激光灯（3-5)和对应双影像机器人C臂系统（3)安装空间的前 后左右相应位置处分别设置的四个激光定位灯（7)配合，提供患者两侧激光定位十字线， 调整机器人治疗床使患者体表标记点与十字线重合，进行初摆位； 影像引导摆位验证：通过图像引导追踪IGRT子系统对机器人治疗床（4)的位置进行校 正，使得等中心与治疗靶区几何中心的偏移量小于初设阈值； 影像引导靶区监测与追踪：双影像机器人C臂系统交叉成像或CBCT成像，与计划影像 配准获取静态靶区位置偏差，反馈于治疗控制子系统，控制机器人治疗床或治疗机器人进 行运动补偿。
7. 按照权利要求5所述的由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限放射方法，其特 征在于：在分象限放射治疗装置中设置有图像引导追踪IGRT子系统；在对受呼吸运动影响 的动态靶区实施放射治疗时，步骤h之后还包括如下方法步骤： 激光灯初摆位：C臂架激光灯（3-5)和对应双影像机器人C臂系统（3)安装空间的前 后左右相应位置处分别设置的四个激光定位灯（7)配合，提供患者两侧激光定位十字线， 调整机器人治疗床使患者体表标记点与十字线重合，进行初摆位。 影像引导摆位验证：通过图像引导追踪IGRT子系统对机器人治疗床（4)的位置进行校 正，使得等中心与治疗靶区几何中心的偏移量小于初设阈值。 影像引导靶区监测与追踪：IGRT子系统可结合呼吸追踪器或双影像机器人C臂系统进 行动态祀区监测与追踪。
8. 按照权利要求7所述的由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限放射方法，其特 征在于：所述IGRT系统结合呼吸追踪器（5)对受呼吸运动影响的动态靶区进行影像监测与 追踪的方法如下： 呼吸追踪器（5)获取患者体表标记的运动信息； 调用或建立体表运动与体内靶区器官的运动相关性模型，并根据运动相关性模型反算 出体内革巴区的运动参数； 将反算出来的体内革G区运动参数反馈于治疗控制子系统，控制机器人治疗床（4)或治 疗机器人（6)进行运动补偿并实施治疗。
9. 按照权利要求7所述的由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限放射方法，其特 征在于： 所述IGRT系统结合双影像机器人C臂系统对受呼吸运动影响的动态靶区进行影像监 测与追踪的方法如下： 双影像机器人C臂进行4维CBCT扫描或交叉成像，获取体内靶区影像信息； 将获取的扫描影像进行4DCBCT重建，或将交叉成像信息进行坐标聚合，调用预先获得 的体内靶区器官与呼吸运动的运动相关性模型，图像配准，预测下一周期内同一时刻肿瘤 的位置坐标； 将预测值反馈于治疗控制子系统，控制机器人治疗床或治疗机器人在下一周期同一时 刻进行运动补偿并实施治疗。
10. 按照权利要求6或7或8或9所述的由分象限放射治疗装置治疗肿瘤靶区分象限 放射方法，其特征在于：所述IGRT子系统包括患者数据下载模块、影像数据采集模块、图像 配准模块、摆位验证模块、呼吸运动分析建模模块、在线运动监测模块和运动追踪模块。
【专利摘要】本发明公开了一种分象限放射治疗装置及由此治疗肿瘤靶区分象限放射方法，该装置包括紧凑型电子直线加速器、双影像机器人C臂系统、治疗机器人、治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，治疗机器人设置于机器人治疗床相对应位置处，紧凑型电子直线加速器安装于治疗机器人活动端部，二级准直器安装于紧凑型电子直线加速器的端部，双影像机器人C臂系统包括C臂架基座、C臂架和两套影像系统，治疗机器人、机器人治疗床、双影像机器人C臂系统和呼吸追踪器集成控制子系统连接。发明采用了多机器人系统并结合了双影像C臂系统，提高治疗的灵活性，增强成像质量和时效性，可以进行分象限治疗，提高了治疗效率和精度。
【IPC分类】A61N5-00
【公开号】CN104548375
【申请号】CN201510055501
【发明人】吴大可, 姚进, 周付根, 张兵, 李超, 廖华宣, 韦祟高
【申请人】瑞地玛医学科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月3日