SBRT放疗体位固定系统及方法与流程

文档序号:32304025发布日期:2022-11-23 09:22阅读:371来源:国知局
SBRT放疗体位固定系统及方法与流程
sbrt放疗体位固定系统及方法
1.技术领域
2.本发明属于放疗技术领域,尤其是一种sbrt放疗体位固定系统及方法。


背景技术:

3.放疗是现目前治疗肿瘤的主要方法,放疗时,患者需要保持固定,以便于射线准确照射到病变部位。患者的固定需要采用体位固定系统,传统的srs(立体定向放射外科,主要用于脑部的放射治疗)和sbrt(体部立体定向放射治疗,主要用于体部的放射治疗)体位固定系统均是从国外进口,虽然精度高,但是进口成本和维护成本都非常高,如果能够实现国产,可以大幅度降低设备成本,从而降低肿瘤患者的放疗成本,减轻患者负担。
4.目前,国内的医疗公司、医院等推出了一系列的放疗体位固定系统和方法,如cn216169421u公开了一种放疗体位固定装置,利用固定带对肢体进行定位,但是操作比较麻烦,且不同的患者体形差异比较大,难以适用于各种体形的患者。此外, cn201710128307.3公开了一种基于三维扫描的放疗体位固定装置制作方法及系统,通过对患者进行三维激光扫描建立患者轮廓三维模型,根据三维模型确定固定装置的形状和尺寸,并通过3d打印的方式制备固定装置,然后临床应用。这种方式适用于各种体形的患者,但是固定装置要临时制造,无法立即使用,不适用于需要立即治疗的患者,并且固定装置为一次性设备,成本高。
5.另外,cn109621234a公开了一种任意曲面放射治疗床系统,包括上位机软件、下位机控制系统和治疗床体,其中,所述治疗床体是由若干升降电机模组拼装而成的立体机动装置,经上位机软件和下位机控制系统联合控制后,该治疗床体顶部能够形变出任意曲面。根据人体三维模型确定治疗床体顶部的曲面形状,然后控制各个升降电机模组升降的高度,从而使治疗床体顶部的形状与人体形状对应,从而对人体进行支撑和固定。这种系统只能够对人体中下部进行支撑,固定效果一般。此外,升降电机模组的支撑块上表面为具有一定的面积的矩形,各个支撑块的上表面不可能形成完全平滑的曲面,患者的舒适度较差。


技术实现要素:

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种sbrt放疗体位固定系统及方法,使用灵活方便,适用于多种体形的患者,且可以重复使用,以节省成本。
7.为解决上述问题,本发明采用的技术方案为:sbrt放疗体位固定系统,包括轨道、放疗床、激光三维扫描系统和控制系统;所述放疗床包括支撑架,所述支撑架的顶部从一端至另一端依次设置有头部支撑机构、颈部固定机构、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构,颈部固定机构与胸部固定带机构之间、腹部固定带机构两侧以及腿部固定带机构两侧均设置有弹性支撑垫,所述胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构均与控制系统相连;
所述激光三维扫描系统位于轨道的上方并与控制系统相连;所述放疗床安装于轨道并与轨道相配合,且所述放疗床连接有第三驱动机构,所述第三驱动机构用于驱动放疗床沿着轨道移动,当放疗床经过激光三维扫描系统时,激光三维扫描系统对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行扫描并构建三维模型,所述控制系统根据三维模型控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构分别对患者的胸部、腹部和腿部进行固定。
8.进一步地,所述胸部固定带机构和腹部固定带机构均包括第一水平导轨、第一滑动支撑块、第一紧固带和第一收紧机构,所述第一水平导轨设置在支撑架的顶部,且第一水平导轨的长度方向垂直于支撑架的长度方向;所述第一滑动支撑块为两个并与第一水平导轨滑动配合,两个所述第一滑动支撑块均连接有驱动第一滑动支撑块沿着第一水平导轨滑动的第一驱动机构;所述第一紧固带的一端固定在支撑架上,另一端从下至上贯穿一个第一滑动支撑块后,再从上至下贯穿另一个第一滑动支撑块,并连接第一收紧机构,所述第一收紧机构固定在支撑架上;所述腿部固定带机构包括第二水平导轨、第二滑动支撑块、第二紧固带、第三紧固带、第三滑动支撑块和第二收紧机构,所述第二水平导轨设置在支撑架的顶部且平行于第一水平导轨,所述第二滑动支撑块为两个并与第二水平导轨滑动配合,所述第三滑动支撑块位于两个第二滑动支撑块之间并与第二水平导轨滑动配合,所述第二滑动支撑块和第三滑动支撑块连接有驱动第二滑动支撑块和第三滑动支撑块沿着第二水平导轨滑动的第二驱动机构;所述第二收紧机构为两个且固定在支撑架上,所述第二紧固带的一端固定在支撑架上,另一端从下至上贯穿第三滑动支撑块,再从上至下贯穿一个第二滑动支撑块,并连接到一个第二收紧机构,所述第三紧固带的一端固定在支撑架上,另一端从下至上贯穿第三滑动支撑块,再从上至下贯穿另一个第二滑动支撑块,并连接到另一个第二收紧机构上。
9.进一步地,所述第一紧固带、第二紧固带和第三紧固带的下表面均设置有第一压力传感器,所述第一压力传感器与控制系统相连。
10.进一步地,所述第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块朝向人体的一侧均设置有水平支撑部以及弧形支撑面,所述水平支撑部和弧形支撑面上设置有软垫。
11.进一步地,所述颈部固定机构包括多个弧形的左支撑杆和多个弧形的右支撑杆,每个所述左支撑杆和每个右支撑杆的内侧壁设置有第二压力传感器以及弹性垫,每个所述左支撑杆和每个右支撑杆的外侧壁均铰接有第一伸缩机构,所述第二压力传感器和第一伸缩机构均与控制系统相连。
12.进一步地,所述胸部固定带机构和腹部固定带机构两侧的下方设置有多个竖直的第二伸缩机构,第二伸缩机构呈矩形阵列,每个第二伸缩机构的顶部铰接有支撑板,所述支撑板的上表面设置有第三压力传感器,所述第三压力传感器和第二伸缩机构均与控制系统相连。
13.sbrt放疗体位固定方法,采用上述sbrt放疗体位固定系统,包括以下步骤:s1、根据患者的放疗部位,确定患者的体位;s2、患者按照确定好的体位躺在放疗床上,利用颈部固定机构对患者颈部进行固定,并将胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构初步安装到位;s3、第三驱动机构驱动放疗床沿着轨道移动,使放疗床从激光三维扫描系统的下
方通过,激光三维扫描系统对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行扫描;s4、根据扫描结果建立患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的整体三维模型,根据整体三维模型确定胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的运行过程;s5、利用控制系统控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构按照步骤s4确定的运行过程运行,将患者固定。
14.进一步地,步骤s2中,患者的胸部和腹部位于对应的两个第一滑动支撑块之间,第三滑动支撑块位于患者的两条腿之间,第二滑动支撑块位于患者腿部的外侧;利用第一紧固带绕过患者的胸部和腹部,利用第二紧固带和第三紧固带绕过患者的两条腿;步骤s3中,激光三维扫描系统对患者、第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块进行扫描;步骤s4中,根据扫描结果建立患者、第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块的整体三维模型,确定第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块与患者之间的位置关系,计算第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块与患者固定位置之间的距离,从而确定第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块的移动距离l;步骤s5中,控制系统控制第一驱动机构和第二驱动机构运行,带动第一滑动支撑块、第二滑动支撑块和第三滑动支撑块移动,移动距离为l,使第一滑动支撑块接触患者的胸部和腹部,第二滑动支撑块和第三滑动支撑块接触患者的腿部;然后控制第一收紧机构和第二收紧机构运动,将第一紧固带、第二紧固带和第三紧固带收紧,第一压力传感器检测第一紧固带、第二紧固带和第三紧固带对患者的紧固压力,当紧固压力达到设定值时第一收紧机构和第二收紧机构停止收紧。
15.进一步地,步骤s2中,利用第一伸缩机构推动左支撑杆和右支撑杆转动,使左支撑杆和右支撑杆内侧的弹性垫接触患者颈部,第二压力传感器检测左支撑杆和右支撑杆对颈部的压力,当压力达到设定值时第一伸缩机构停止运行。
16.进一步地,步骤s2中,支撑板初始位置为弹性支撑垫的下表面,患者躺在放疗床上后,重量传递至部分支撑板;步骤s4中,找出位于患者轮廓下方的各个支撑板作为有效支撑板;步骤s5中,各个有效支撑板上的第三压力传感器检测有效支撑板承受的压力,并计算每个有效支撑板的平均压力;对于压力大于平均压力的有效支撑板,控制系统控制该有效支撑板下降,直到压力等于平均压力;对于压力小于平均压力的有效支撑板,控制系统控制该有效支撑板上升,直到压力等于平均压力。
17.本发明的有益效果是:1、工作时,使患者处于医护人员设定的放疗体位,对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行整体扫描,得到整体三维模型,然后根据胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构与患者之间的位置关系,确定胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的运动过程,使得胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构能够准确固定患者的胸部、腹部和腿部。
18.2、扫描和建模完成后可以立即对患者进行体位固定,无需临时制造固定设备,效
率高。
19.3、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构均采用滑动支撑块、收紧机构以及紧固带,紧固操作比较简单,可以针对不同体形的患者重复使用,设备成本低。
附图说明
20.图1是本发明的整体俯视示意图;图2是图1中a-a的剖视示意图;图3是图1中b-b的剖视示意图;图4是图1中c-c的剖视示意图;图5是图1中d-d的剖视示意图;图6是图3中e-e的剖视示意图;附图标记:1—轨道;2—放疗床;21—支撑架;22—头部支撑机构;23—第一滑动支撑块;24—第一紧固带;25—第一收紧机构;26—第二水平导轨;27—第二滑动支撑块;28—第二紧固带;29—第三紧固带;210—第三滑动支撑块;211—第二收紧机构;212—第一压力传感器;213—左支撑杆;214—右支撑杆;215—第二压力传感器;216—第一伸缩机构;217—第二伸缩机构;218—支撑板;219—第三压力传感器;220—水平支撑部;221—弧形支撑面;223—软垫;224—弹性垫;225—弹性支撑垫;226—第一水平导轨;227—第一驱动机构;228—第二驱动机构;3—激光三维扫描系统;4—控制系统。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.本发明的sbrt放疗体位固定系统,如图1至图6所示,包括轨道1、放疗床2、激光三维扫描系统3和控制系统4。
23.轨道1固定安装在地面上,激光三维扫描系统3位于轨道1的上方,用于对患者进行扫描,以构建三维模型。轨道1与激光三维扫描系统3的位置保持固定。
24.放疗床2安装于轨道1并与轨道1相配合,且放疗床2连接有第三驱动机构,第三驱动机构用于驱动放疗床2沿着轨道1移动。第三驱动机构可以是电机,可以在放疗床2的底部设置驱动轴和滚轮,滚轮与轨道1配合,电机带动驱动轴转动时,即可使滚轮沿着轨道1滚动,进而带动放疗床2整体移动。
25.轨道1用于控制放疗床2的移动路径,放疗床2沿着轨道1移动,保证放疗床2每次经过激光三维扫描系统3时,均处于较佳的扫描位置。
26.放疗床2包括支撑架21,支撑架21可以采用金属管、型材、金属块等材料拼接而成的各种架体结构,具有足够的强度即可。
27.支撑架21的顶部从一端至另一端依次设置有头部支撑机构22、颈部固定机构、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构,头部支撑机构22即用于支撑头部,由于本发明是针对体部立体定向放射治疗(sbrt),放疗部位不在头部,因此无需对头部进行精密定位,采用上表面向下凹陷的弹性支撑件即可。
28.颈部固定机构用于对患者的颈部进行固定,胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构分别用于通过固定带对患者的胸部、腹部和腿部进行固定,颈部固定机构
与胸部固定带机构之间、腹部固定带机构两侧以及腿部固定带机构两侧均设置有弹性支撑垫225,胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构均与控制系统4相连。弹性支撑垫225的厚度为1至2cm左右,可采用硅胶垫等,提高患者舒适性。
29.激光三维扫描系统3、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构均与控制系统4相连,当放疗床2经过激光三维扫描系统3时,激光三维扫描系统3对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行扫描并构建三维模型,控制系统4根据三维模型控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构分别对患者的胸部、腹部和腿部进行固定。
30.控制系统4包括主控计算机和多个局部控制器,主控计算机内置三维建模软件,可用于三维建模,同时可以向各个局部控制器发射指令,多个局部控制器则分别控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的运行,实现对患者的固定。
31.目前,激光三维扫描以及三维建模属于十分成熟的技术,本发明的激光三维扫描系统3以及具体的建模方式采用现有技术实现即可。
32.本发明的sbrt放疗体位固定方法,采用上述sbrt放疗体位固定系统,包括以下步骤:s1、根据患者的放疗部位,确定患者的体位。该体位即患者放疗时的体位,由医护人员确定。
33.s2、患者按照确定好的体位躺在放疗床2上,利用颈部固定机构对患者颈部进行固定,并将胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构初步安装到位,此时胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构并未紧固,但做好了紧固的准备。
34.s3、第三驱动机构驱动放疗床2沿着轨道1移动,使放疗床2从激光三维扫描系统3的下方通过,激光三维扫描系统3对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行扫描。
35.s4、根据扫描结果建立患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的整体三维模型,根据整体三维模型确定胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的运行过程。
36.通过扫描以及建模后,可以准确计算出在放疗体位下,患者与胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构之间的位置关系,从而计算出胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构的运行过程,实现对患者的固定。
37.s5、利用控制系统4控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构按照步骤s4确定的运行过程运行,将患者固定。
38.本发明的扫描是在患者处于放疗体位时进行的,并且对患者、胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构进行整体扫描和建模,各个固定机构与患者之间的位置关系更加准确,以便于控制胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构对患者进行准确定位,提高体位固定的精度。
39.扫描、建模后可以立即进行体位固定,整个过程时间较短,适用于病情危急的患者。胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构可以对不同体形的患者进行固定,灵活性较佳,可降低设备成本。
40.颈部固定机构可以采用与颈部形状适配的固定件,为了提高颈部的舒适性,颈部
固定机构如图2所示,包括多个弧形的左支撑杆213和多个弧形的右支撑杆214,左支撑杆213和右支撑杆214的下端均与支撑架21铰接,每个左支撑杆213和每个右支撑杆214的内侧壁设置有第二压力传感器215以及弹性垫224,每个左支撑杆213和每个右支撑杆214的外侧壁均铰接有第一伸缩机构216,第二压力传感器215和第一伸缩机构216均与控制系统4相连。
41.在上述步骤s2中,利用第一伸缩机构216推动左支撑杆213和右支撑杆214转动,使左支撑杆213和右支撑杆214内侧的弹性垫224接触患者颈部并逐渐压紧患者颈部,第二压力传感器215检测左支撑杆213和右支撑杆214对颈部的压力,并将检测结果传输至控制系统,当压力达到设定值时,控制系统控制第一伸缩机构216停止运行。
42.采用多个左支撑杆213和多个右支撑杆214对颈部进行固定,可以使得各个左支撑杆213和右支撑杆214更好地贴合颈部,提高患者的舒适性;并且控制各个左支撑杆213和右支撑杆214对颈部的压力,防止压力过小导致固定不稳定,在保证固定效果的同时又避免压力过大导致患者不适。
43.本发明的胸部固定带机构和腹部固定带机构结构相同,具体如图3所示,包括第一水平导轨226、第一滑动支撑块23、第一紧固带24和第一收紧机构25,第一水平导轨226设置在支撑架21的顶部,且第一水平导轨226的长度方向垂直于支撑架21的长度方向;第一滑动支撑块23为两个并与第一水平导轨226滑动配合,两个第一滑动支撑块23均连接有驱动第一滑动支撑块23沿着第一水平导轨226滑动的第一驱动机构227;第一紧固带24的一端固定在支撑架21上,另一端从下至上贯穿一个第一滑动支撑块23后,再从上至下贯穿另一个第一滑动支撑块23,并连接第一收紧机构25,第一收紧机构25固定在支撑架21上。
44.第一水平导轨226的断面呈凹字形,且成对设置,两根第一水平导轨226的开口相对,且具有一定的间距以供第一紧固带24穿过,两根导轨之间围成定位腔,第一滑动支撑块23的下端位于定位腔中,第一滑动支撑块23能够沿着第一水平导轨226滑动并且具有防脱的功能。
45.第一驱动机构227可以采用气缸、直线电机、伺服电机驱动的丝杆螺母机构等,也可以在第一滑动支撑块23的下表面设置齿条,在伺服电机的主轴上设置齿轮,齿轮与齿条相啮合,伺服电机转动时即可带动第一滑动支撑块23平移。每个第一滑动支撑块23分别连接一第一驱动机构227,从而可以控制各个第一滑动支撑块23的位置。
46.第一紧固带24采用常规的安全带即可,其一端为固定端,用于与支撑架21相连,另一端为收放端,与第一收紧机构25相连接,固定端可以通过插扣与支撑架21相连,类似于汽车安全带的连接方式,可以快速固定以及拆下。
47.第一收紧机构25可以对第一紧固带24进行收放,可以采用一收放辊,第一紧固带24的收放端缠绕在收放辊上,收放辊连接伺服电机,伺服电机带动收放辊转动时,即可将第一紧固带24收紧。
48.腿部固定带机构如图4所示,包括第二水平导轨26、第二滑动支撑块27、第二紧固带28、第三紧固带29、第三滑动支撑块210和第二收紧机构211,第二水平导轨26设置在支撑架21的顶部且平行于第一水平导轨226,第二滑动支撑块27为两个并与第二水平导轨26滑动配合,第三滑动支撑块210位于两个第二滑动支撑块27之间并与第二水平导轨26滑动配合,第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210连接有驱动第二滑动支撑块27和第三滑动支
撑块210沿着第二水平导轨26滑动的第二驱动机构228;第二收紧机构211为两个且固定在支撑架21上,第二紧固带28的一端固定在支撑架21上,另一端从下至上贯穿第三滑动支撑块210,再从上至下贯穿一个第二滑动支撑块27,并连接到一个第二收紧机构211,第三紧固带29的一端固定在支撑架21上,另一端从下至上贯穿第三滑动支撑块210,再从上至下贯穿另一个第二滑动支撑块27,并连接到另一个第二收紧机构211上。
49.第二水平导轨26的构造与第一水平导轨226的构造相同,第二滑动支撑块27的结构与第一滑动支撑块23的结构相同,第二收紧机构211的结构与第一收紧机构25的结构相同,第二紧固带28和第三紧固带29的收紧方式、固定方式与第一紧固带24相同。
50.第二驱动机构228可以采用气缸、直线电机、伺服电机驱动的丝杆螺母机构、伺服电机驱动的齿轮齿条机构等。每个第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210分别连接一第二驱动机构228,以控制第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210的位置。第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210所采用的第二驱动机构228可以相同,也可以不同,如两个第二滑动支撑块27的第二驱动机构228采用直线电机,而第三滑动支撑块210采用伺服电机驱动的齿轮齿条机构等。
51.第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的下表面均设置有第一压力传感器212,第一压力传感器212与控制系统4相连。第一压力传感器212可以检测第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的紧固压力并将检测结果传输至控制系统4。
52.上述步骤s2中,在初始状态,两个第一滑动支撑块23之间具有足够的间距,第二滑动支撑块27与第三滑动支撑块210之间具有足够的间距,第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的固定端从支撑架21上取下。患者躺在放疗床2上后,患者的胸部和腹部位于对应的两个第一滑动支撑块23之间,第三滑动支撑块210位于患者的两条腿之间,第二滑动支撑块27位于患者腿部的外侧。利用第一紧固带24绕过患者的胸部和腹部,并将第一紧固带24的固定端向下穿过第一滑动支撑块23后固定在支撑架21上,利用第二紧固带28和第三紧固带29绕过患者的两条腿,并将第二紧固带28和第三紧固带29向下穿过,第二滑动支撑块27后固定在支撑架21上。
53.步骤s3中,激光三维扫描系统3对患者、第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210进行扫描。
54.步骤s4中,根据扫描结果建立患者、第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210的整体三维模型,确定第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210与患者之间的位置关系,计算第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210与患者固定位置之间的距离,从而确定第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210的移动距离。
55.步骤s5中,控制系统4控制第一驱动机构227和第二驱动机构228运行,带动第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210移动步骤s4确定的距离,使第一滑动支撑块23接触患者的胸部和腹部,第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210接触患者的腿部;然后控制第一收紧机构25和第二收紧机构211运动,将第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29收紧,第一压力传感器212检测第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29对患者的紧固压力,当紧固压力达到设定值时第一收紧机构25和第二收紧机构211停止收紧。
56.第一滑动支撑块23可以抵靠患者胸部和腹部的两侧,第一紧固带24可以对患者施加向下的紧固力,两者配合,可以对患者胸部和腹部进行有效固定。第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210可以抵靠患者腿部的两侧,第二紧固带28和第三紧固带29可以对患者腿部施加向下的紧固力,相互配合,可以使患者腿部保持稳固。
57.本发明的胸部固定带机构、腹部固定带机构和腿部固定带机构结构相对简单,采用现有的电控系统可以精确控制各个滑动支撑块的位置,保证体位固定的准确;且对患者的定位可靠,有效防止患者在放疗的过程中体位变化。此外,通过在第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的下表面均设置第一压力传感器212,检测紧固压力,使得控制系统4能够调节第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的紧固压力,使紧固压力大小合适,保证紧固效果的同时提高患者的舒适性。第一紧固带24、第二紧固带28和第三紧固带29的紧固压力由医护人员确定。
58.由于患者的放疗部位可能在胸部、腹部或者腿部,第一紧固带24、第二紧固带28或第三紧固带29可能遮挡放疗部位,如果放疗部位在胸部,受到胸部的第一紧固带24的遮挡,此时可以不采用胸部固定带机构,只采用腹部固定带机构和腿部固定带机构,同样的,如果腹部的放疗部位受到腹部的第一紧固带24的遮挡,可以只采用胸部固定带机构和腿部固定带机构。腿部长度比较大,可以采用两个或者三个腿部固定带机构,放疗部位被第二紧固带28或第三紧固带29遮挡后,可以采用其余的腿部固定带机构进行固定。
59.由于人体外形为曲面,因此,第一滑动支撑块23、第二滑动支撑块27和第三滑动支撑块210朝向人体的一侧均设置有水平支撑部220以及弧形支撑面221,水平支撑部220和弧形支撑面221上设置有软垫223。水平支撑部220的上表面也为弧面,弧形支撑面221和水平支撑部220可以更好地贴合人体,提高舒适度以及固定效果。
60.由于躯干的重量比较大,且形状也不规则,为了更好地支撑患者的躯干,胸部固定带机构和腹部固定带机构两侧的下方设置有多个竖直的第二伸缩机构217,如图5所示,第二伸缩机构217呈矩形阵列分布,每个第二伸缩机构217的顶部铰接有支撑板218,支撑板218的上表面设置有第三压力传感器219,第三压力传感器219和第二伸缩机构217均与控制系统4相连。利用第二伸缩机构217调节各个支撑板218的高度,使得支撑板218相互组合,能够形成多种形状的支撑面,其原理与cn109621234a相同。
61.本发明的支撑板218与第二伸缩机构217的顶部铰接,支撑板218具体可采用万向接头与第二伸缩机构217相连,使得支撑板218能够朝各个方向转动一定的角度,能够更好地贴合人体。
62.此外,通过在支撑板218的上表面设置第三压力传感器219,用于检测各个支撑板218的支撑力,以判断支撑板218是否进行有效支撑,同时可调节支撑力的大小。
63.利用支撑板218矩阵对患者进行支撑的过程为:在上述步骤s2中,支撑板218初始位置为弹性支撑垫225的下表面,所有支撑板218处于同一高度,且支撑住弹性支撑垫225。患者躺在放疗床2上后,患者的重量会传递至部分支撑板218。
64.步骤s4中,找出位于患者轮廓下方的各个支撑板218作为有效支撑板。由于患者不可能覆盖所有的支撑板218,只需要部分支撑板218承受患者的重量,因此,将处于患者轮廓下方的支撑板218作为有效支撑板,在患者轮廓之外的支撑板218闲置,在后续过程中保持
不动,始终处于初始位置。
65.通过激光三维扫描可以获得患者的轮廓以及患者与放疗床2之间的位置关系,支撑板218的水平位置相对于放疗床2是固定的,因此,根据患者的轮廓以及患者在放疗床2上的位置可以确定哪些支撑板218处于患者轮廓下方,这些支撑板218即可用于对患者进行支撑、定位。
66.步骤s5中,各个有效支撑板上的第三压力传感器219检测有效支撑板承受的压力,并计算每个有效支撑板的平均压力;对于压力大于平均压力的有效支撑板,控制系统4控制该有效支撑板下降,直到压力等于平均压力;对于压力小于平均压力的有效支撑板,控制系统4控制该有效支撑板上升,直到压力等于平均压力。
67.有效支撑板的平均压力计算方式为:将所有有效支撑板受到的压力相加,再除以有效支撑板的数量即得。本发明根据有效支撑板受到的压力大小调节有效支撑板的高度,使得所有有效支撑板的压力相同,即所有有效支撑板对患者的支撑压力相同,进一步地保证了对患者进行有效支撑,同时又使患者各个位置受力更加均衡,舒适性得到提高。
68.本发明可以对多个体位进行固定,如仰卧、侧卧以及俯卧等,侧卧时,双腿可以重叠,此时只需要采用第三滑动支撑块210和一个第二滑动支撑块27即可,另外一个第二滑动支撑块27闲置。
69.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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