專利名稱：放療設(shè)備機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備機(jī)械精度測試裝置，具體地說是涉及一種用于在放射治療設(shè)備如加速器、模擬定位機(jī)、C060機(jī)等放療設(shè)備的機(jī)械精度的測試裝置。
背景技術(shù)：
放射治療是癌癥治療的重要手段，對(duì)于難以手術(shù)的部位或不易手術(shù)的病人具有治療效果直接、有效、能延長病人生命的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛采用。
放射治療設(shè)備的機(jī)械精度是實(shí)現(xiàn)放射治療準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
現(xiàn)有的放射治療裝置有加速器、模擬定位機(jī)、C060機(jī)、激光定位燈等放射治療機(jī)；但在設(shè)備安裝和長期使用中，放射治療設(shè)備的機(jī)械精度沒有正確的定量評(píng)價(jià)，一般只測量射野和光野的誤差，利用機(jī)頭旋轉(zhuǎn)感性測量等中心誤差。至今還沒有一個(gè)數(shù)字化的、全面的、高精度檢測設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化、高精度測試放射治療機(jī)的機(jī)械精度的測試裝置，其測試精度可以達(dá)到0.35mm。
2、技術(shù)方案放療設(shè)備機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置，其特征在于它包括探測器(1)、反光球(2)、加速器床(3)、加速器機(jī)頭旋轉(zhuǎn)面(4)、加速器等中心(5)和計(jì)算機(jī)(6)，其中探測器(1)通過通訊線與計(jì)算機(jī)(6)的接口相連接，加速器放置在探測器(1)的下部，在加速器機(jī)頭剛性固定一個(gè)反光球(2)、在加速器床(3)的床面前后兩端及中部各剛性固定一個(gè)反光球(2)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是利用一種紅外傳感器(探測器)，在放射治療設(shè)備的機(jī)頭、床上放置若干反光小球，通過開發(fā)的一套軟件系統(tǒng)，對(duì)發(fā)光小球的位置進(jìn)行跟蹤，從而精確計(jì)算加速器的旋轉(zhuǎn)面、等中心、床的上下、左右、前后移動(dòng)、床在不同位置下旋轉(zhuǎn)的激光線的空間位置等，建立實(shí)際的三維空間關(guān)系，對(duì)測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)建立三維虛擬空間，對(duì)誤差較大的地方進(jìn)行示警顯示，得到誤差分析報(bào)告。
其測試原理表述如下利用探測器在加速器等放療設(shè)備的安裝房間里，建立精確空間坐標(biāo)系，利用反光球?qū)⒓铀倨鞔?、機(jī)架等各種運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)字化記錄，從而進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，建立各種三維空間位置圖，和理想的空間三維圖進(jìn)行比對(duì)和分析，最后得出誤差分析評(píng)價(jià)報(bào)告。
數(shù)字化測試軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集部分和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析誤差評(píng)價(jià)計(jì)算部分(見圖2)測試內(nèi)容如下(1)、高精度測試的數(shù)據(jù)采集部分a)測試加速器的旋轉(zhuǎn)面和等中心的三維位置關(guān)系時(shí)，在機(jī)頭上至少放置一個(gè)反光小球，由探測器全自動(dòng)跟蹤機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的注冊(cè)器記錄等中心位置；b)精確測試床的上下、左右、前后移動(dòng)的三維位置關(guān)系時(shí)，在床面上至少放置三個(gè)反光小球，由探測器全自動(dòng)跟蹤床的上下、左右、前后移動(dòng)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的注冊(cè)器記錄床面位置；c)精確測試床在不同位置下的旋轉(zhuǎn)的三維位置關(guān)系時(shí)，在床面上至少放置三個(gè)反光小球，由探測器全自動(dòng)跟蹤床的旋轉(zhuǎn)，利用計(jì)算機(jī)的注冊(cè)器記錄加速器床旋轉(zhuǎn)的三維位置。
(2)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析誤差評(píng)價(jià)計(jì)算部分d)根據(jù)采集數(shù)據(jù)，建立加速器旋轉(zhuǎn)面和等中心位置三維圖，和理想圖進(jìn)行比對(duì)，得到等中心和床面與機(jī)頭旋轉(zhuǎn)垂直面的誤差報(bào)告；e)同樣評(píng)價(jià)加速器床的上下、左右、前后移動(dòng)的三維位置圖，和理想圖進(jìn)行比對(duì)，得到床的上下、左右、前后移動(dòng)的空間誤差報(bào)告；f)同樣評(píng)價(jià)加速器床的旋轉(zhuǎn)的三維位置圖，和理想圖進(jìn)行比對(duì)，得到床的不同位置下旋轉(zhuǎn)的空間誤差報(bào)告；以上測試同樣適用于模擬定位機(jī)、C060機(jī)激光定位燈等放射治療機(jī)。。放射物理人員根據(jù)測試報(bào)告，可以對(duì)加速器等放療設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)和修理。
3、有益效果該方法包括利用傳感器，設(shè)計(jì)高精度的測試方法和誤差評(píng)價(jià)計(jì)算方法，動(dòng)態(tài)的展現(xiàn)放射治療的誤差范圍，該項(xiàng)技術(shù)將幫助放療專家和物理專家，對(duì)加速器等放療設(shè)備的機(jī)械精度進(jìn)行數(shù)字化、高精度的、動(dòng)態(tài)的、便捷的測試，杜絕了傳統(tǒng)的靜態(tài)、局部的測試方法，有力地保證放射治療的效果。
同時(shí)也可以給國家藥管局、放射治療設(shè)備廠商，提供有力保障。
四

圖1是放療設(shè)備機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置的結(jié)構(gòu)框架
1、探測器 2、反光球 3、加速器床 4、加速器機(jī)頭及旋轉(zhuǎn)面 5、加速器等中心 6、計(jì)算機(jī)圖2測試數(shù)據(jù)的采集和誤差評(píng)價(jià)流程示意圖。
五具體實(shí)施例方式
放療設(shè)備機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置，包括探測器1采用加拿大PolarisOptical Tracking System型紅外跟蹤系統(tǒng)，探測精度在0.5mm以上的分辨率；通過與英特爾奔騰4處理器2.2GHz以上的計(jì)算機(jī)6相連接，加速器放置在探測器1的下部，加速器機(jī)頭4上剛性固定一個(gè)反光球2，加速器床3的前后兩端及中央各剛性固定一個(gè)反光球2。當(dāng)測試加速器的旋轉(zhuǎn)面和等中心5的三維位置關(guān)系時(shí)，即可通過加速器機(jī)頭4旋轉(zhuǎn)時(shí)，由探測器全自動(dòng)跟蹤機(jī)頭4上反光球2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)6的注冊(cè)器記錄等中心5的位置，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，建立加速器旋轉(zhuǎn)面與等中心5的三維圖；當(dāng)測試加速器床3的上下、左右、前后移動(dòng)的三維位置關(guān)系時(shí)，由探測器1通過床面上三個(gè)反光球就可全自動(dòng)跟蹤床的上下、左右、前后移動(dòng)的三維位置，并通過計(jì)算機(jī)6的注冊(cè)器記錄床面的位置，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)建立加速器床3的上下、左右、前后移動(dòng)的三維位置圖；當(dāng)測試加速器床3在不同位置下的旋轉(zhuǎn)的三維位置關(guān)系時(shí)，由探測器1通過床面上的三個(gè)反光球就可全自動(dòng)跟蹤床的旋轉(zhuǎn)，根據(jù)采集數(shù)據(jù)建立加速器床3的旋轉(zhuǎn)的三維位置圖；然后將以上三個(gè)三維位置圖分別和理想圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，分別得到誤差分析評(píng)價(jià)報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種放療機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置，其特征在于它包括探測器(1)、反光球(2)、加速器機(jī)頭及旋轉(zhuǎn)面(4)、加速器等中心(5)和計(jì)算機(jī)(6)，其中探測器(1)通過通訊線與計(jì)算機(jī)(6)的接口相連接，加速器放置在探測器(1)的下部，在加速器機(jī)頭(4)上剛性固定一個(gè)反光球(2)、在加速器床(3)的床面前后兩端及中部各剛性固定一個(gè)反光球(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化測試裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)(6)的測試軟件系統(tǒng)包括測試數(shù)據(jù)的采集部分和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析誤差評(píng)價(jià)計(jì)算部分。
全文摘要
一種放療機(jī)械精度數(shù)字化測試裝置，它包括探測器(1)、反光球(2)、加速器床(3)、加速器機(jī)頭及旋轉(zhuǎn)面(4)、加速器等中心(5)和計(jì)算機(jī)(6)，其中探測器(1)與計(jì)算機(jī)(6)連接，加速器放置在探測器(1)的下部，在加速器機(jī)頭剛性固定一個(gè)反光球(2)、在加速器床(3)上剛性固定三個(gè)反光球(2)；其中計(jì)算機(jī)(6)的測試軟件系統(tǒng)包括測試數(shù)據(jù)的采集部分和誤差評(píng)價(jià)計(jì)算部分，測試原理是利用探測器(1)對(duì)反光球(2)全自動(dòng)跟蹤，將加速器機(jī)頭、床面、機(jī)架等各種運(yùn)動(dòng)軌跡由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化記錄，從而進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，建立各種三維空間位置圖和理想圖比對(duì)分析，得到誤差分析報(bào)告。該裝置可進(jìn)行數(shù)字化、高精度、動(dòng)態(tài)的、便捷的測試，有力地保證放療的效果。
文檔編號(hào)G01M99/00GK1896707SQ20061008526
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者葛云, 章東 申請(qǐng)人:南京大學(xué)