专利名称：放射治疗红外定位系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗设备，特别是一种在放射治疗中可实时、精确跟踪肿瘤病灶的红外定位系统。
背景技术：
放射治疗是癌症治疗的重要手段，对于难以手术的部位或不易手术的病人具有治疗效果直接、有效、能延长病人生命的优点，因而被广泛采用。
现有的放射治疗定位装置有普通模拟定位机、CT模拟定位机、三维坐标定位箱等几种，这些定位方法是在人体表皮上进行描记，或者计算得到定位坐标等。如利用三维坐标定位箱定位时，将病人的头或躯干部分安全稳定地固定在定位箱上，然后借助计算机断层扫描(CT或MRI)设备获取图象，并将扫描数据输入计算机治疗计划系统中，借此医生规划出合适的治疗方案，最后治疗师根据治疗方案进行照射治疗。而治疗师治疗时首先必须对病灶进行定位，以控制相关的设备对准病灶部位，才能取得理想的治疗效果。上述所有地定位方法，都存在误差大、重复性差的缺陷，同时如在定位结束后发生移动或其它机械误差，则无法进行实时跟踪校准，更加无法对病人呼吸产生的定位误差进行校准，此外，这些定位装置对于误差超过安全界限时，无法及时提供实时报警功能，严重地影响了治疗效果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种定位准确、能实时跟踪、同时进行呼吸阀值报警的红外定位系统。
本实用新型的技术方案是一种放射治疗红外定位系统，其特征是包括红外跟踪系统、定位小球、计算机、控制单元、显示单元、医用扫描设备，红外跟踪系统通过红外线与定位小球相连，红外跟踪系统的输出与计算机的输入相连，计算机的输出分别与控制单元和显示单元相连，医用扫描设备通过医用射线与定位小球相连，其输出与计算机相连。
定位小球安装在病人的病灶附近，红外跟踪系统将检测到的定位小球的位置坐标送入计算机，同时医用扫描设备也将检测到的定位小球位置坐标和病人病灶的位置坐标及扫描图像送入计算机，计算机在软件的控制下对红外跟踪系统和医用扫描设备送来的位置坐标值和病灶坐标值进行计算、判断后给控制单元输送控制信号，控制单元驱动设备动作；计算机同时将红外跟踪系统送来的小球的位置坐标、医用扫描设备送来的图像信号和控制单元反馈的设备状况信号在软件控制下送入显示单元显示。
为提高定位的准确性应至少采用三个定位小球。
定位小球可全部安装在固定病人的固定装置、体膜或面膜上，也可视病情，部分安装在固定装置上、部分安装在体膜上或部分安装在面膜上或皮肤上。
本实用新型的有益效果1、定位准确、实时可调，定位精度可由原来的3mm提高到0.1mm～0.3mm.。
2、减轻治疗师定位时的劳动强度，提高定位速度。
3、能对病人的呼吸进行量化监控和报警。
4、系统制造、安装使用简单方便。所使用的设备均为现有设备，无需投巨资进行研制开发。
5、精确定位可以在控制机房完成。
6、在摆位和和治疗中可实时精确监控。
图1是本实用新型组成原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施对本实用新型作进一步的说明。
一种放射治疗红外定位系统，其特征是包括红外跟踪系统、定位小球、计算机、控制单元、显示单元、医用扫描设备，红外跟踪系统通过红外线与定位小球相连，红外跟踪系统的输出与计算机的输入相连，计算机的输出分别与控制单元和显示单元相连，医用扫描设备通过医用射线与定位小球相连，其输出与计算机相连。
定位小球安装在病人的病灶附近，红外跟踪系统将检测到的定位小球的位置坐标送入计算机；同时将医用扫描图像送入计算机，计算机在软件的控制下对红外跟踪系统和医用扫描设备送来的位置坐标值和病灶坐标值进行计算，判断后给控制单元输送控制信号，控制单元驱动设备动作；计算机同时将(红外跟踪系统送来的小球的位置坐标)医用扫描设备送来的图像信号和控制单元反馈的设备状况信号，在软件控制下送入显示单元显示。
其中红外跟踪系统可采用加拿大Northern Digital Inc公司生产的Polaris Optical Tracking System型红外跟踪系统，定位小球也采用其配套产品，医用扫描设备可采用目前各医院病房采用的高精度计算机断层扫描仪(MRI)，也可采用CT影像扫描仪，计算机应采用CPU为英特尔奔腾4处理器2.2GHz以上的普通计算机，控制单元为放射治疗机的电气控制单元，可直接与计算机相连，显示单元也可采用放射治疗机的配套产品。
本实用新型的使用和治疗过程如下在病人身上或固定病人的底板、体膜、面膜或皮肤上稳定可靠地安装三个或三个以上的定位小球，做CT或MRI断层扫描，将数据输入计算机中的治疗计划系统中，计算机中的治疗计划系统软件自动计算出定位小球在计划坐标系下的坐标值，同时也计算出病灶中心点的坐标。
治疗时，红外跟踪系统将实时地测量出定位小球在治疗坐标下的坐标值，安装在计算机中的治疗刀(如傲普刀)定位软件配准定位球，计算出从计划坐标系到治疗坐标系的转换关系，并实时计算出病灶中心在治疗坐标系中的位置，在此基础上对等中心、治疗床床角和机架进行实时监控的校准，并实现全真场景的模拟定位和显示，对呼吸进行量化监控和报警，其原理图如图1所示。
使用本实用新型的系统在治疗过程中，还可以直接获取加速器床角和机架角，并进行实时监控。在治疗中进行病人位置监控、呼吸监控、位置直接校准。
权利要求1.一种放射治疗红外定位系统，其特征是包括红外跟踪系统、定位小球、计算机、控制单元、显示单元、医用扫描设备，红外跟踪系统通过红外线与定位小球相连，红外跟踪系统的输出与计算机的输入相连，计算机的输出分别与控制单元和显示单元相连，医用扫描设备通过医用射线与定位小球相连，其输出与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的放射治疗红外定位系统，其特征是定位小球至少采用三个。
3.根据权利要求1所述的放射治疗红外定位系统，其特征是定位小球可安装在固定装置上、体膜上或面膜上。
专利摘要一种放射治疗红外定位系统，其特征是包括红外跟踪系统、定位小球、计算机、控制单元、显示单元、医用扫描设备，红外跟踪系统通过红外线与定位小球相连，红外跟踪系统的输出与计算机的输入相连，计算机的输出分别与控制单元和显示单元相连，医用扫描设备通过医用射线与定位小球相连，其输出与计算机相连。具有定位准确、减轻治疗师劳动强度、可实时跟踪定位和越界报警的特点。
文档编号G06F19/00GK2676831SQ20032011004
公开日2005年2月9日 申请日期2003年10月9日 优先权日2003年10月9日
发明者张秋葵 申请人:江苏富科思科技有限公司