專利名稱：可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，屬于一種新型醫(yī)療儀器，更具體的說是一種應(yīng)用于軀干部立體定向放射治療和適形調(diào)強治療，和軀干部腫瘤常規(guī)放射治療的人體軀干部的立體定位系統(tǒng)，它是開展各類放射治療的重要輔助工具，該方法和裝置可以與各種型號的電子計算機斷層攝影儀(CT)，核磁共振成像儀(MRI)，直線加速器及其他放射治療設(shè)備聯(lián)合使用。
背景技術(shù)：
軀干部立體定向放射治療是借助于CT和MRI等大型影像設(shè)備的精確定位技術(shù)，結(jié)合標志靶區(qū)的定位器，實施立體定位，確定病灶的三維位置，使用大量沿球面分布的放射源，對照靶區(qū)實施聚焦照射，實施方法可以是由單個放射源以等中心方式作弧形擺動或旋轉(zhuǎn)治療；軀干部適形調(diào)強放射治療的立體定位方式與立體定向放射治療相同，但在治療上，采用方法從幾何上限制治療射線束的截面形態(tài)，使其由縱軸方向的投影與靶區(qū)輪廓一致，如此采用多線束治療可以得到較好的劑量體積分布。上述兩種治療方法的目的都是達到腫瘤組織吸取最大劑量的放射線劑量，與此同時正常組織受到最小的傷害，這兩種方法是放射治療惡性腫瘤的新技術(shù)。軀干部立體定向放射治療和適形調(diào)強放射治療過程中最重要和最關(guān)鍵的一個方面是通過CT和MRI的輔助獲得精確的立體影像，并通過獲得的立體影像對病灶進行精確定位，確定病灶的位置，方向、深度、角度，以及與周圍正常組織或重要器官的關(guān)系，制訂放射治療計劃。
由于CT室、MRI室和放射治療室不在同一區(qū)域，即使在同一區(qū)域，設(shè)備相互之間的干擾，不能允許兩種設(shè)備同時運用，因此，在CT和MRI影像診斷后，必然面臨一個重復(fù)定位的過程，即在CT或MRI掃描影像后，病人轉(zhuǎn)運到放射治療室必須重新定位，利用CT或MRI掃描的影像，間接確定病人的病灶位置，用放射治療設(shè)備瞄準病灶，進行放射治療。
目前用于人體軀干部位的立體定向放射治療的定位裝置，是瑞典eleckda公司生產(chǎn)的Laksell定位系統(tǒng)，它是采用負壓吸引盒的方式，讓病人躺在帶金屬標記物框板的負壓吸引盒內(nèi)進行CT或MRI掃描，負壓吸引盒抽吸負壓后使病人身體不能移動而達到定位目的，在掃描結(jié)束后，直接用運輸工具將負壓吸引盒和病人同時運送到放射治療室，直接進行放射治療，這種立體定位裝置的缺點是顯而易見的，首先，采用強烈負壓吸引病人在負壓吸引盒上，必然導(dǎo)致病人痛苦，及其他傷害，長時間的負壓吸引，可能會使原本衰弱的腫瘤病人不堪負荷。其次，由于從開始進行CT或MRI掃描前就需要負壓吸引，一直到放射治療結(jié)束后才能釋放，其中間過程至少需2-3小時，在這么長時間里病人的身體移動是不可避免的，而且病人咳嗽，運送過程中振動都可能影響定位精確性，從而出現(xiàn)定位不準確，影響治療效果，而且，CT室、MRI室和放射治療室必須專門用作這種定位方式的掃描和放射治療，中間配合必須非常協(xié)調(diào)，并且不能用作其他用途，這對于絕大多數(shù)醫(yī)療機構(gòu)而言是不可能實現(xiàn)的，即使可以實現(xiàn)，病人也很少能承擔(dān)如此高的價格，由于缺乏有效的立體定位方法和裝置，目前，人體軀干部立體定位放射治療和適形調(diào)強治療，即使擁有公認明顯的療效卻不能廣泛普遍在臨床機構(gòu)開展。
中國專利(申請?zhí)?6106595.8)公布的“軀干部X線立體定向治療的立體定向裝置”，提出的定位方法是利用預(yù)埋在病灶周圍的金點作為定位標記，并以此實施立體定位放射治療，這種方法對于大多數(shù)腫瘤病人是不能實現(xiàn)的，尤其是未進行手術(shù)的病人，根本就不可能采用這種方法，即使手術(shù)后病人，由于腫瘤病灶轉(zhuǎn)移的可能性很大，手術(shù)時定位標志未必適合手術(shù)后放療的需要。
此外，目前對于軀干部腫瘤的常規(guī)治療，通常采用模擬定位機進行模擬定位，程序復(fù)雜，成本高，不能與CT和MRI設(shè)備兼容，只能在兩維方向定位，無法進行三維定位，定位和擺位不準確，射野一般較大，不能進行集束定向照射，腫瘤照射劑量不能很高，正常組織損傷很大。模擬定位機技術(shù)是CT和MRI普及前就采用的傳統(tǒng)的，以普通X光機影像設(shè)備為基礎(chǔ)的定位方法，在目前CT和MRI廣泛普及的今天，明顯不能適應(yīng)目前放射治療的需要，但是由于缺乏有效可靠的新型定位裝置取代，因而處于普遍使用狀態(tài)。
綜上所述，目前軀干部立體定位方法和裝置存在的問題是定位方法和裝置對病人造成較大的痛苦，甚至部份組織損傷，定位不精確，定位方法不可靠，可變因素多，不易掌握，容易出現(xiàn)定位誤差，使用過程繁瑣，臨床醫(yī)院不可能廣泛采用，只能一次定位，不能重復(fù)定位，不能適合多數(shù)病人，廣泛普及推廣存在不可克服的技術(shù)障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種新型的軀干部立體定位方法和裝置，這種方法和裝置能夠克服上述方法的缺陷，符合下列特征，定位方法可靠、精確，操作程序簡單易行，一次CT或MRI掃描后可反復(fù)重復(fù)定位，每次定位同樣準確，不會對病人造成任何痛苦，不會傷害病人的任何組織，方法和裝置有規(guī)范化操作程序，便于醫(yī)院廣泛開展，適合大多數(shù)病人的臨床需要，不僅可以應(yīng)用于立體定向放射治療，適形調(diào)強放射治療，也能替代傳統(tǒng)的模擬定位機，應(yīng)用于常規(guī)腫瘤放射治療。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，建立一種可靠、多次重復(fù)在CT掃描床，MRI掃描床，直線加速器或其他放療設(shè)備治療床立體定位病人軀體及其軀體內(nèi)病灶的方法和裝置，這種方法和裝置不僅適合不同類型影像診斷設(shè)備的掃描床，而且也適合不同類型直線加速器及其放療設(shè)備的治療床，同時能重復(fù)使用。
本發(fā)明技術(shù)方案是利用人體軀干表面永久性，容易在軀體表面觸摸，位置不發(fā)生移動的三個骨性標志，即軀體正中縱軸方向的胸骨結(jié)節(jié)，軀體左側(cè)的左髂前上棘，軀體右側(cè)的右髂前上棘，采用固定帶的方式，在上述三個骨性標志表面，各放置一個激光放射管，上固定帶(119)固定胸骨結(jié)節(jié)的激光放射管(111)，下固定帶(120)，固定左、右髂前上棘的兩個激光放射管(114)(115)，上、下固定帶固定在固定上扣(117)和固定下扣(118)上，固定上、下扣安裝在左、右固定桿(134)、(135)，通過滑塊可以在固定桿上沿縱軸方向移動，而三個安裝固定激光放射管的激光管座，也可以自由地在固定帶上沿橫軸方向進行移動，三個分別通過激光管座固定在上、下固定帶的激光放射管，通過上述X軸和Y軸方向移動，可以準確的置放在三個骨性標志表面上。
而同樣安置在左、右固定桿上的定位架左、右板(123)、(124)及其相連接的頂板(122)構(gòu)成定位架(142)，定位架左、右滑塊(138)(139)帶動定位架可以沿縱軸方向自由移動。
底板(121)是可以平穩(wěn)放置在任何掃描床或治療床上的平板，底板表面的水平儀指示各種床是否處于水平狀態(tài)，左、右固定桿通過上、下固定桿撐架(136)(137)，固定在底板上，當(dāng)病人仰臥位平躺在底板時，將右髂前上棘激光定位管(114)安裝在右髂前上棘位置。左髂前上棘激光定位管(115)安裝在左髂前上棘上棘方置，胸骨結(jié)節(jié)激光定位管(116)安裝在胸骨結(jié)節(jié)位置，調(diào)整三個激光管座上的激光管的位置，同時調(diào)整定位架的位置，使三個激光燈從三個骨性標志部份發(fā)出的激光束在定位架頂板(122)聚合形成一個光斑，定位架頂板(122)中央部位的頂部激光接受傳感器(125)接受三個激光束形成的光斑，并轉(zhuǎn)變光信號為電信號記錄在微電腦裝置中，將以此為標準設(shè)定自動報警，一旦光斑的光通量改變，則自動聲光報警，提示病人體位改變，這時分別閱讀三個激光管座轉(zhuǎn)軸刻度盤(156)，以及激光管旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)刻度盤(154)的刻度，并予以記錄，同時，閱讀固定架(149)，左、右側(cè)板(123)、(124)在左、右側(cè)固定桿(134)，(135)上的刻度，即可反復(fù)重復(fù)定位病人在底板的位置。上述立體定位裝置通常是放置在CT室和MRI室，專門用于病人的影像定位。
確定病人在底板的位置后，底板放置在CT或MRI掃描床上對病灶部位進行掃描，一旦確定病人病灶位置后，通過移動模擬定位架左、右滑塊(132)、(133)移動模擬定位架(128)至病人軀體病灶的體表投影方向的上方，按照CT或MRI影像顯示的病灶位置，確定模擬定位架在X軸的位置，然后，通過控制中心模擬探針調(diào)節(jié)器(145)而調(diào)節(jié)中心模擬探針(146)接觸軀體體表病灶上方投影位置，并記錄在模擬定位架刻度盤上位置，同時通過控制半球模擬探針調(diào)節(jié)器(143)而調(diào)節(jié)半球模擬探針(144)直接指向病灶中心點，(通過CT或MRI虛擬光標劃線方式實現(xiàn))，并記錄在上半圓弧刻度盤(157)上的位置，在確定病人位置和確定病人病灶等中心點后，以中心模擬探針和半球模擬探針為標記物，對病人軀體部位病灶進行多層螺旋掃描，并貯存掃描資料。同時記錄模擬定位框架(128)在左、右固定桿(134)、(135)上的刻度，病人可以在掃描結(jié)束后的任何時間(數(shù)小時，數(shù)天或數(shù)周后)進行立體定向放射治療，適形調(diào)強放射治療或常規(guī)放射治療，病人CT或MRI的掃描資料輸入立體定向放射治療計劃系統(tǒng)，醫(yī)生根據(jù)CT或MRI掃描資料決定放射治療計劃，確定從不同方位、角度采用合理放射劑量治療病人。
在放射治療室，采用立體定位模擬導(dǎo)引裝置，載有定位架(149)和模擬定位架(128)的底板(121)被放置在直線加速器或其他放射治療設(shè)備治療床上，采用上述完全相同方式確定病人在治療床位置，包括安裝三個激光放射管在病人體表的三個骨性標志，調(diào)節(jié)激光放射管至記錄的刻度，按記錄調(diào)節(jié)定位架在固定桿上位置，三個激光束聚焦于定位架頂部激光接受傳感器，并顯示光通量正常，以此重新確定病人在底板上位置同時調(diào)節(jié)模擬定位架至記錄的刻度位置，與此同時，調(diào)節(jié)中心模擬探針(144)和半球模擬探針(146)分別指向病人軀體病灶的等中心點，通過上述調(diào)節(jié)，即已立體定位病人及病灶的準確位置，根據(jù)醫(yī)生制定的放療計劃，操作人員通過移動半球模擬探針(144)在上半圓弧上的刻度(157)，即能準確指引放射治療裝置的光束準確射向病灶中心，確定位置后，半球模擬探針頂部未端的放射源激光定位管(112)放射的激光束準確指向放射源中心部位放射源定位熒光板(141)，激光束接觸熒光材料顯示特殊的顏色標記，確定放射源的位置，這時放射線(148)可以直接準確地射入病灶中心點(103)，并透過病人身體在底板((121)夾層置放的X線片暗匣上曝光，在曝光過程中，模擬定位架內(nèi)的金屬嵌條(158)，中心金屬模擬探針(146)，半球金屬模擬探針(144)均會顯示在X線底片上，通過這些金屬標記物的位置與病灶之間的關(guān)系，可以證實和確認立體定位的準確性。
本發(fā)明的有益效果是采用這種方法和裝置，病人可以重新反復(fù)定位，每次定位重復(fù)上述程序，只要一次CT或MRI掃描的資料就可以反復(fù)重新使用，該種方法和裝置操作簡單，可靠性高，精確度高，不會給病人帶來不適或痛苦，更不會對病人造成傷害，可以重復(fù)定位而不會造成誤差，適合大多數(shù)醫(yī)院和大多數(shù)病例使用，不僅可以用于立體定向放射治療和適形調(diào)強放射治療，而且可以替代常規(guī)模擬定位機，為腫瘤普通放療帶來更高精確度，更方便操作程序，更簡易的使用方法，更可靠的定位位置。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明圖1是立體定位裝置結(jié)構(gòu)示意2是立體定位模擬導(dǎo)引裝置結(jié)構(gòu)示意3是立體定位原理示意4是立體定位位置及結(jié)構(gòu)示意5是立體定位模擬導(dǎo)引原理示意6是模擬導(dǎo)引裝置示意7是激光管座和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)示意8是激光管座轉(zhuǎn)軸刻度盤示意9是模擬定位架金屬嵌條和底板X線底片暗匣位置示意圖101-三維定位裝置；102-上半圓弧定位器支撐桿；103-等中心點；104-上半圓弧定位器；105-人體表面；106-病人(仰臥位)；107-治療床；108-病人的體內(nèi)病灶；109-以病灶等中心點為圓心的虛擬圓球；110-調(diào)節(jié)栓；111-中心模擬金屬定位燈；112-放射源激光定位燈；113-旋轉(zhuǎn)軸；114-右髂前上棘激光定位管；115-左髂前上棘激光定位管；116-胸骨結(jié)節(jié)激光定位管；117-可滑動的固定上扣；118-可滑動的固定下扣；119-上固定帶；120-下固定帶；121-底板；122-定位架頂板；123-定位架右側(cè)板；124-定位架左側(cè)板；125-頂部激光接受傳感器；126-固定桿刻度；127-模擬定位器滑套標記線；128-模擬定位架；129-模擬定位架刻度盤；130-模擬定位架滑套；131-滑套制動器；132-模擬定位架左滑塊；133-模擬定位架右滑塊；134-右側(cè)固定桿；135-左側(cè)固定桿；136-上固定桿撐架；137-下固定桿撐架；138-定位架左滑塊；139-定位架右滑塊；140-半球模擬探針激光定位燈；141-放射源定位熒光板；142-定位架；143-半球模擬探針調(diào)節(jié)器；144-半球模擬探針；145-中心模擬探針調(diào)節(jié)器；146-中心模擬探針；147-放射源；148-放射線；149-水平儀；150-激光管座；151-激光管座轉(zhuǎn)軸套；152-激光管座轉(zhuǎn)軸；153-激光管旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；154-激光管旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)刻度盤；155-激光管；156-激光管座轉(zhuǎn)軸刻度盤；157-上半圓弧刻度盤；158-模擬定位架內(nèi)金屬嵌條；159-底板內(nèi)X線底片暗匣；160-定位架標記線；161-虛擬圓球直徑；201-立體定位裝置；202-立體定位模擬導(dǎo)引裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施作進一步說明圖1顯示的實施例是立體定位裝置，主要用于CT室和MRI室的定位，圖2顯示實施例的是立體定位模擬導(dǎo)引裝置，主要用于放射治療室的病人軀體病灶再定位以及模擬導(dǎo)引放射源瞄準病灶，這兩種裝置的原理、結(jié)構(gòu)、配件基本相同，由于立體定位模擬導(dǎo)引裝置增加了模擬導(dǎo)引功能，所以增加部份模擬導(dǎo)引部件。
在圖1、圖2中所顯示的實施例中裝置主要由底板(121)，固定兩根上固定桿撐架(136)和兩根下固定桿(137)，分別支撐右側(cè)固定桿(134)和左側(cè)固定桿(135)，在裝置的后半部份兩個固定桿通過分別連接定位架右側(cè)板(135)和定位架左側(cè)板(124)來支撐定位架(142)，定位架的頂板(122)與定位架左、右側(cè)板連接，其中央部位的頂部激光接受傳感器可以接受三個激光束，并自動計算光通量，以確定三個激光管的定位位置，定位架(142)通過模擬定位器左滑塊(138)，定位器右滑塊(139)，在左側(cè)定位桿(135)和右側(cè)定位桿(134)表面滑行，固定桿表面有固定桿刻度(126)標示位置，定位架(142)兩側(cè)有定位架標記線(160)來標記定位架的位置。固定上扣(117)和固定下扣(118)上安放固定帶，固定帶上固定激光燈座并裝有激光燈。固定上扣和固定下扣可以自由在固定桿上滑動來移動位置，因而帶動固定帶移到必要位置，激光燈座同樣可以自由在固定帶上移動位置，在定位架滑塊，固定上扣、下扣，激光燈座上均有制動器，可以在定位后固定位置。在裝置的前半部份半圓形的模擬定位架(128)通過模擬定位左滑塊(132)，右滑塊(133)騎跨在固定桿上，并可以沿固定桿縱軸方向自由移動。模擬定位架滑套(130)可以沿模擬定位架的圓周方向自由移動，并帶動上半圓弧定位器支撐桿(102)以及上半圓弧定位器(104)同步運動，移動至指定位置，滑套制動器(131)可以在定位后固定已定位的位置，模擬定位器滑套標記線(127)與模擬定位架刻度盤(129)相對的位置，標明立體定位的位置。上述裝置的相對移動，可以完成對病人在底板(121)上定位，及病人軀體內(nèi)病灶位置的定位，并通過記錄各自在刻度盤上的相對位置，完成定位程序。
上述定位架滑塊，固定扣滑塊，模擬定位器滑塊，模擬定位架滑套等裝置的位置相對移動，可以是采用人力移動方式來完成裝置相對移動的過程，也可以采用各種驅(qū)動裝置來驅(qū)動上述機械裝置完成相對移動過程，這些驅(qū)動裝置可以是電動機、液動裝置、氣動裝置、電磁鐵或其他驅(qū)動裝置，這些驅(qū)動裝置可以是采用電動控制，也可以采用計算機程序數(shù)字化控制，或者采用遙控裝置實施無線遠程控制。
底板是采用高強度工程塑料制作，為平板狀結(jié)構(gòu)，可以直接置放在各種CT、MRI掃描床，或直接加速器的治療床上，用固定帶固定在上述的床上，保證位置不會移動，底板平面水平儀(149)測定底板的水平位置，并據(jù)此調(diào)節(jié)。支撐桿、固定桿采用金屬材料制作、定位架，模擬定位架，模擬定位架滑套、支撐桿，上半圓弧定位器均采用高強度塑料或其他高分子非金屬材料制作，在模擬定位架內(nèi)灌注金屬嵌條(圖9)以指示定位位置。
圖3、圖4顯示的實施例中是本發(fā)明立體定位原理及方法，以人體兩側(cè)髂前上棘和胸骨結(jié)節(jié)三個骨性標志為基準點，在髂骨上方，放置一條右固定帶120，覆蓋髂前上棘，而左、右髂前上棘的兩個相對部位分別固定左髂前上棘激光定位管(114)和右髂前上棘激光定位管(115)，同時在胸骨結(jié)節(jié)平面位置放置上固定帶(119)覆蓋胸骨結(jié)節(jié)，面在胸骨結(jié)節(jié)上方固定胸骨結(jié)節(jié)激光定位管(116)。
圖5、圖6是顯示的實施例中是本發(fā)明立體定位模擬導(dǎo)引原理及裝置示意圖。上半圓弧定位器支撐桿(102)及其相連接的中心金屬模擬探針(146)可以通過中心模擬探針調(diào)節(jié)器(145)在縱軸方向調(diào)節(jié)金屬探針位置，中心模擬探針未端所指位置，代表病灶在病人軀體表面的輻射點。中心模擬探針與病灶(108)的等中心點(103)的虛擬連線代表。以病灶等中心點為圓心的虛擬圓球(109)的直徑(161)，而半球模擬探針(146)及其頂部未端的半球模擬探針激光定位燈(140)均在這個虛擬圓球的半徑范圍內(nèi)，因此，半球模擬探針所指方向代表病灶中心點，而半球模擬探針激光定位燈發(fā)出的激光束是這個圓球半徑的延伸，這個激光束來引導(dǎo)放射源，必然使放射線直接射入病灶(108)的等中心點(103)，激光束照射在放射源等中心點部位的放射源定位熒光板上，熒光吸收顯示特別的顏色，可以指示放射源定位的準確性。
中心模擬金屬探針未端的激光定位燈(111)指示病灶的體表投影部位，半球模擬金屬探針未端的放射源激光定位燈(112)指示放射源進入人體的位置，中心模擬探針(146)可以通過調(diào)節(jié)器(145)在縱軸方向上進行上、下移動，半球模擬探針(144)可以通過調(diào)節(jié)器(143)在縱軸方向上進行上、下移動，上半圓弧定位器(104)通過旋轉(zhuǎn)軸(113)可以在360°范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動。上述裝置的相對運動可以是手動調(diào)節(jié)機械裝置來實現(xiàn)，也可以通過自動控制、程序控制、無線遙控方式控制各類驅(qū)動裝置，如電動機、液動裝置、氣動裝置、電磁鐵來實現(xiàn)。
圖7、圖8顯示實施例中，三個骨性標志上方激光燈座(150)隨激光管座轉(zhuǎn)軸(152)可以在轉(zhuǎn)軸套(151)內(nèi)360°方向自由轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(153)可以在Y軸方向作120°轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)激光管(155)相對移動到達任何角度和方向，而旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)刻度盤(154)和轉(zhuǎn)軸刻度盤(156)可以準確記錄激光管(155)的位置和方向，以便重復(fù)定位時使用。
圖9顯示的置放在底板(121)夾層內(nèi)的X線底片暗匣(159)可以在滑槽內(nèi)自由裝入取出，以便在放射治療時確認立體定位的位置，此外，模擬定位器內(nèi)部的金屬嵌條(158)為不透X線的重金屬材料制作，如鉛等材料，以便幫助在CT或MRI下定位，而定位架(142)、模擬定位架(128)，上半圓弧定位器(104)、上半圓弧支撐桿(102)以及上述裝置配件均采用可透X線的高強度工程塑料或其他高分子材料建造，而中心模擬金屬探針(146)和半球模擬金屬探針(144)均采用阻擋X線的高強度金屬材料制作。
下面是本發(fā)明的另一個最佳實施例將立體定向裝置(201)，置放在CT掃描床，用固定帶固定位置，核準底板(121)上水平儀(149)的水平位置，讓病人以仰臥位置平躺在底板(121)上，移動上固定帶(119)上的胸骨結(jié)節(jié)激光定位管(116)至病人胸骨結(jié)節(jié)上方予以固定，移動下固定帶(120)至病人髂前上棘上方，分別固定左髂前上棘激光定位管(115)在左髂前上棘上方，調(diào)節(jié)右髂前上棘激光定位管在右髂前上棘上方，啟動三個激光定位管電源，分別調(diào)節(jié)激光管座轉(zhuǎn)軸(152)和激光管旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(153)，同時移動定位架(142)，將三個激光管的激光束調(diào)節(jié)在定位架頂部激光接受傳感器(125)中央部位，該部位的熒光指示可以肉眼觀察到顯示特殊顏色的光斑，這三個激光束聚焦一點形成的光斑，被傳感器(125)接受，經(jīng)過單片機閱讀、計算，在顯示器上顯示該光斑的光通量具體數(shù)值，操作人員記錄該數(shù)值，并根據(jù)這個數(shù)值在該數(shù)值下方設(shè)置警報數(shù)值，一旦光通量低于這個數(shù)值會自動報警，報警的方式可以是聲光報警，記錄三個激光管座的各個刻度值，記錄定位架在固定桿的刻度值備用。
這時對病人進行CT掃描，尋找病人軀體內(nèi)病灶，當(dāng)發(fā)現(xiàn)病灶位置后，通過遠程遙控驅(qū)動模擬定位架滑塊(132)、(133)直線步進電機(圖中未標出)，而移動模擬定位架至病灶在體表投影區(qū)域，遠程遙控驅(qū)動模擬定位架滑套(130)電機，移動中心模擬探針至病灶體表投影點，并通過控制調(diào)節(jié)器(143)的驅(qū)動裝置，調(diào)節(jié)中心模擬探針向病人體表移動，直至抵達病人皮膚。在CT影像中再次確認病人病灶(108)及其等中心點(103)與探針(146)之間的相互關(guān)系，以此為基點進行螺旋掃描，一般掃描5-10層，每層約5mm，掃描結(jié)束后，記錄模擬定位架在定位桿上的刻度位置及模擬定位滑套在模擬定位架上的刻度位置。
病人來到直線加速器放射治療室，安裝立體定位模擬導(dǎo)引裝置(202)在直線加速器治療床，并用固定帶固定，調(diào)整水平儀(149)調(diào)整水平方向，病人仰臥位平躺在底板(121)，按照上述同樣步驟和程序，以在CT室定位的各項數(shù)值直接將病人重新立體定位，移動三個激光管聚焦到光通量傳感器(125)，讀到同樣數(shù)值光通量，擺放中心模擬金屬探針對準病人病灶的體表投射點，再次確定病灶(108)和等中心點(103)與探針(144)在同一直線。
按照放射治療科醫(yī)生根據(jù)CT影像制訂的放射治療計劃，移動半球模擬探針(144)至指定位置和角度，啟動半球模擬探針激光定位燈(140)幫助直線加速器移動至指定位置(激光束與直線加速器放射源中央部位放射源定位熒光板(141)相吻合，顯示出特別的顏色)。同時啟動放射源激光定位燈(112)指示放射源方向，在放射源下方底板夾層中置放X線底片暗匣，在治療中放射線使其曝光，可實際觀察治療中放射線與病灶間關(guān)系。直線加速器按照指定的方向放射線治療病人。
可重復(fù)定位的軀干立體定位方法和裝置可以應(yīng)用到立體定向放射治療，適形調(diào)強放射治療和普通放射治療各類惡性腫瘤，也可以應(yīng)用到其他需要采用立體定位方式定位的其他類型放射治療中。
權(quán)利要求
1.一種可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，與CT、MRI聯(lián)合使用可以為各類放射治療提供可靠的立體定位，裝置由立體定位裝置(201)和立體定位模擬導(dǎo)引裝置(202)組成，其特征是，利用病人體表三個固定、明顯、易于觸摸的骨性標志，胸骨結(jié)節(jié)和左、右髂前上棘作為重復(fù)定位的基點，在這三個骨性標志上方分別安裝可以多維方向移動，變換放射角度的激光定位燈(155)，調(diào)節(jié)三個三角位置的激光束，同時調(diào)整定位架(142)的位置，使三個激光束在定位架頂板(122)聚焦形成光斑，確定病人與立體定位裝置的固定位置，以此為基點，重復(fù)定位，在CT或MRI實時掃描病人時，移動模擬定位架(128)至病人病灶上方，移動中心模擬探針(146)至病人病灶體表投影點，借助CT或MRI影像虛擬劃線技術(shù)，確定探針(146)至病灶(108)等中心點(103)的直線聯(lián)線位置，以此定位，上半圓弧定位器(104)半球模擬探針(144)在上半圓弧任何位置直接指向病灶等中心點(103)，探針(144)頂端激光定位燈發(fā)出的激光束可以準確引導(dǎo)放射源至病灶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，其重復(fù)定位的基點是人體軀干部正中縱軸方向胸骨表面的明顯標記胸骨結(jié)節(jié)以及分別位于髂骨左、右上方頂部的左髂前上棘和右髂前上棘，在這三個部位固定激光燈的方法是采用固定帶的方式，在上述三個骨性標志表面，各固定一個激光放射燈，激光放射燈座轉(zhuǎn)軸(152)可以在轉(zhuǎn)軸套(152)內(nèi)作360°方向自由轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(153)可以在Y軸方向作120°轉(zhuǎn)動，因而激光管(155)可以在多維方向多角度移動，調(diào)節(jié)定位位置，固定激光燈管的上、下固定帶(114)、(115)在固定上扣(117)和固定下扣(118)上，固定上、下扣分別安裝在固定桿(134)、(135)，通過滑塊在固定桿上沿縱軸方向移動，上述移動可以手工移動，也可以是任何驅(qū)動形式，包括電動機、液動、氣動、電磁裝置形式，可以是手工控制形式，或者以電氣控制，程序控制，計算機控制，無線遙控方式進行控制和調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，放置在左、右固定桿(134)、(135)上的固定架(142)，由定位架左、右板(123)、(124)及其相連接的頂板(122)構(gòu)成，其移動方向可以是手動或其他任何驅(qū)動方式，包括電動機、液動、氣動或電磁方式，安裝在上述三個骨性標志上有激光放射燈(155)放射的三道激光束，經(jīng)調(diào)整位置以及同時調(diào)整定位架(142)位置后，在定位架頂板(122)聚焦形成一個光斑，定位架頂板(122)中央部位的頂部激光接受傳感器(125)接受該聚焦光斑，并轉(zhuǎn)變光信號變成電信號記錄在微電腦裝置中，微電腦裝置以接受的光通量為標準自動設(shè)置警報，一旦光通量發(fā)生改變，自動發(fā)出聲光警報，指示病人體位改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，放置在三個骨性標志上的激光管座(150)有轉(zhuǎn)軸刻度盤(156)顯示X軸方向，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)刻度盤(154)顯示Y軸刻度，指示激光管座的多維位置和方向，同時，固定架(149)左、右側(cè)板(123)、(124)在左、右側(cè)固定桿(134)、(135)均標有刻度，可以指示上述各種裝置的位置，可以用于以后的重復(fù)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，模擬定位架(128)通過左、右滑塊(132)、(133)在固定桿上自由移動，固定桿上刻度可以準確標示模擬定位架在固定桿上的位置，模擬定位架滑套(130)可以沿模擬定位架的圓周方向自由移動，并帶動上半圓弧定位器支撐桿(102)以及上半圓弧定位器(104)同步運動，滑套制動器(131)可以在定位后固定已定位的位置，模擬定位器滑套標記線(127)與模擬定位架上刻度盤(129)相對位置，標明立體定位的位置，上述各個裝置的相互移動，可以是采用人力的方式完成裝置相對移動的過程，也可以采用各種驅(qū)動裝置驅(qū)動上述機械裝置完成相對移動過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，半球模擬探針(144)未端所指位置，代表病灶(108)在病人軀體表面的投射點，探針(144)與病灶(108)的等中心點(103)的虛擬連線代表從病灶等中心為圓心的虛擬圓球(109)的直徑(161)，而半徑模擬探針(144)及其頂部未端半球模擬探針激光定位燈(140)均在這個虛擬圓球的半徑范圍內(nèi)，半球模擬探針(144)所指方向代表病灶等中心點(103)，而半球模擬探針激光定位燈放射的激光束是這個圓球半徑的延伸，通過這個激光束來引導(dǎo)放射源，必然使放射線直接射入病灶等中心點(103)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，中心模擬探針(146)可以通過調(diào)節(jié)器(145)在縱軸方向進行上、下移動，半球模擬探針(144)可以通過調(diào)節(jié)器(143)來在縱軸方向上、下移動，上半圓弧定位器(104)，通過旋轉(zhuǎn)軸(113)可以在360°范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動，上述裝置的相對運動可以通過手動調(diào)節(jié)機械傳動裝置來實現(xiàn)，也可以通過自動控制、程序控制、無線遙控等方式控制各類自動驅(qū)動裝置，例如電動機、液動裝置、氣動裝置、電磁裝置來實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是在底板(121)表面安裝水平儀(149)，用來測量底板的水平面，用固定帶固定底板與各類掃描床和治療床，保證底板位置固定，不會移動，并且，在底板(121)夾層，相對于病人病灶下方位置的夾層內(nèi)有滑槽可以安裝X線底片暗匣(159)，用來確認放射治療時病灶與定位裝置的實際關(guān)系，底板(121)可以采用高強度工程塑料或其他高分子材料制造。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，其特征是，定位架(142)模擬定位架(128)，上半圓弧定位器(104)，上半圓弧支撐桿(102)及其上述裝置配件均采用高強度塑料，高分子材料等可透入X線材料制造，而中心模擬探針(146)和半球模擬探針(144)均采用可阻礙X線的高強度金屬材料制作，模擬定位架(128)框架內(nèi)嵌有不透X線的金屬嵌條，以指示CT或MRI設(shè)備及各定位。
全文摘要
一種可重復(fù)定位的軀干部立體定位方法和裝置，可以為各種放射治療提供可靠的立體定位，裝置由立體定位裝置和立體定位模擬導(dǎo)引裝置組成，在病人體表三個明顯的骨性標志上方分別安裝激光定位燈，調(diào)節(jié)三個三角位置的激光束，在定位架頂板聚焦形成光斑，以此確定病人的位置，及重復(fù)定位，移動模擬定位架至病人病灶上方，并移動中心模擬探針至病人病灶體表投影點，上半圓弧定位器半球模擬探針在上半圓弧任何位置直接指向病灶等中心點，可以廣泛應(yīng)用于立體定向放射治療，適形調(diào)強放射治療和普通放射治療各種惡性腫瘤。
文檔編號A61B19/00GK1522674SQ0315077
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者高春平 申請人:高春平