[0041] 機器人加速器9為機器人機械臂末端配置直線加速器，直線加速器前端配置可變 野準直器或多葉準直器。
[0042] 機器人治療床8、C臂環(huán)1和機器人加速器9放射治療頭的空間方位可為0度擺 位，即一字型擺位，也可為45°擺位，即治療床8位于C臂環(huán)1與機器人加速器9放射治療 頭連線的45°方位。
[0043] 實施例七 本例的雙影像C臂系統(tǒng)除配置有對射激光定位器組件和劑量驗證系統(tǒng)(如圖6所示） 外，其余同實施例二。
[0044] 其中的劑量驗證系統(tǒng)如圖6所示，主要由數據傳輸模塊、圖像配準模塊、輪廓映射 模塊、組織變化分析模塊、四維圖像建模模塊、劑量重建模塊和劑量評估模塊組成，其中，數 據傳輸模塊與數據服務器相連，數據傳輸模塊還分別與圖像配準模塊、輪廓映射模塊、四維 圖像建模模塊和劑量重建模塊相連；圖像配準模塊分別與輪廓映射模塊、四維圖像建模模 塊和劑量評估模塊相連；輪廓映射模塊經患者在線組織輪廓分別與組織變化分析模塊和劑 量評估模塊相連；組織變化分析模塊與數據傳輸模塊和四維（4D)放射治療計劃系統(tǒng)相連； 四維圖像建模模塊與劑量重建模塊相連；劑量重建模塊與劑量評估模塊相連；劑量評估模 塊與數據傳輸模塊和4D放射治療計劃系統(tǒng)相連。
[0045] 數據傳輸模塊通過網絡連接與數據服務器通信，獲取劑量驗證所需的相關數據， 將驗證結果存儲到數據服務器； 圖像配準模塊圖像配準模塊提供剛體和形變配準方法，用于四維圖像建模模塊中四維CT/CBCT不同呼吸時相三維圖像的配準；用于輪廓映射模塊中計劃CT圖像與CBCT圖像的 形變配準； 輪廓映射模塊利用患者的計劃輪廓信息、數據配準模塊提供的計劃CT和在線CBCT圖 像之間的形變向量場，計算計劃輪廓向CBCT圖像的映射；對輪廓映射結果進行修改后，得 到患者在線組織輪廓；輪廓映射模塊包括以下子模塊： a) 三維網格構建子模塊：根據組織三維輪廓線，構建組織的三維網格表面模型；具體 為：首先利用組織的原始三維輪廓線重建出組織的三維網格表面，然后利用形變場插值技 術，從配準得到的形變向量場中得到每個三維網格頂點處的形變向量，并對網格頂點進行 坐標變換，得到輪廓映射目標圖像坐標系下的三維網格表面模型； b) 三維模塊剖切子模塊：利用形變后的三維網格表面模型剖切出任意平面上的三維輪 廓線；具體為：根據目標圖像切片所在平面，對三維網格表面模型進行剖切，計算剖切與每 個三維網格的剖切位置，并通過有序連接網格剖切點，得到對應的輪廓線； C)輪廓距離變換子模塊：利用組織三維輪廓線得到其對應的三維距離圖；具體為：首 先根據原始輪廓線計算輪廓二值圖以及輪廓距離圖，輪廓距離圖的圖像坐標系與用于勾畫 輪廓線的圖像一致，距離圖像中位于輪廓內部的體素值為正，輪廓外部的體素值為負，其絕 對值為該點到三維輪廓表面的最近距離；然后利用形變向量場對三維距離圖進行形變變 換，得到輪廓映射目標圖像空間坐標下的輪廓距離圖；最后提取距離圖中每個斷層圖像上 像素值為0的等值線，該等值線即為三維輪廓線的映射結果； 組織變化分析模塊通過定量比較患者計劃輪廓以及患者在線組織輪廓來分析組織器 官在位置、體積和形狀方面的變化，并通過數據傳輸模塊將患者在線組織輪廓保存到數據 服務器；還可同時查看和分析在多個分次下組織的形態(tài)，直觀顯示組織隨著治療過程的變 化情況； 四維圖像建模模塊利用圖像配準模塊提供的四維CT影像不同時相之間的形變向量 場，建立患者的四維圖像模型；主要包括圖像配準和四維運動建模兩個子模塊： a)圖像配準子模塊對4DCT/4DCBCT中各組三維圖像按照呼吸時相的順序進行兩兩配 準，得到相鄰兩組三維圖像之間的形變向量場； b)四維運動建模子模塊綜合利用圖像配準子模塊得到的各組形變向量場，依據呼吸運 動的連續(xù)性、周期性特點，構建B樣條運動模型或者基于PCA(主成分分析）的運動模型，從 而改善運動信息的準確度； 劑量重建模塊利用四維圖像模型或者三維CBCT圖像重建出當前分次患者承受的劑 量，主要包括電子密度標定子模塊和劑量計算子模塊： a)電子密度標定子模塊通過將計劃CT圖像配準到CBCT圖像上，得到CBCT圖像中體 素f在計劃CT圖像上的對應位置，然后利用，處的HU值代替CBCT圖像中體素f處的HU 值，最終生成一組模擬的HU圖像用于組織電子密度的確定以及劑量計算； b)劑量計算子模炔基于已標定電子密度的CBCT進行劑量計算，估計患者在分次治療 中實際接受的劑量； 對于靜止靶區(qū)的分次劑量重建，劑量計算子模塊考慮了治療過程中患者體位變化對接 受劑量的影響； 對于運動靶區(qū)的分次劑量重建，劑量計算子模塊考慮了靶區(qū)和其他有關組織在治療過 程中的實際運動情況、靶區(qū)追蹤治療的情況，從而估計出更準確的患者接受劑量，具體為： 針對每一個射野，從治療過程文件中分析針對每個射野運動補償時準直器的運動軌跡和 運動范圍，并將運動軌跡分成等距離間隔的N個子??；獲取每個子弧平均位置處靶區(qū)中心 的位置，并根據靶區(qū)中心位置從四維圖像模型中插值獲取對應的三維圖像數據，最后根據 該數據進行劑量計算；每個子弧射線照射機器跳數(MU)，，為治療頭往返多個周期運動過 程中，在該子段間MU數之和；通過分別對每一個子弧進行上述劑量計算流程，得到N組三 維劑量場1|.，對A進行加權求和得到對于每一個射野的三維劑量場；然后針對所有射野進 行上述劑量計算、累加，最終得到整個治療計劃的劑量場；其中，從四維圖像模型中插值獲 取對應的三維圖像數據的操作流程為：首先根據靶區(qū)中心位置對靶區(qū)四維運動模型進行插 值，得到在四維圖像模型中對應的呼吸時相鳥；然后根據％與相鄰兩個三維圖像對應時相 的距離確定插值權重-;最后利用這兩組三維圖像之間運動向量場對參考時相進行形變變 換，最終得到用于該治療子弧對應的三維圖像； 劑量評估模塊利用劑量重建結果分析患者計劃劑量與分次治療劑量、多個分次累加劑 量之間的差異；包括劑量映射子模塊和劑量分析子模塊： a) 劑量映射子模塊利用圖像配準模塊獲取的計劃CT圖像與CBCT圖像之間的形變向 量場，將劑量重建模塊計算的分次劑量場映射到計劃CT圖像坐標系下，得到分次映射劑量 場；利用多個分次的映射劑量場來計算患者的累積承受劑量，用于與計劃劑量進行比較； b) 劑量分析子模塊對計劃劑量場和重建劑量場下有關組織的照射受量進行分析和比 較，對治療計劃進行調整，修正患者實際受量與計劃受量的偏差；通過比較模體計劃的計劃 劑量和重建劑量來對系統(tǒng)進行QA(質量保證）；提供的功能包括：等劑量線、等劑量面的對 比顯示，DVH(劑量體積直方圖）的對比顯示，剖面劑量的對比顯示和差值顯示，劑量場3D Gamma(伽馬）分析。
[0046] 本例的劑量驗證系統(tǒng)用于在線劑量驗證的步驟如下： A. 利用非剛體配準方法將用于患者擺位的3DCBCT圖像配準到計劃CT，得到計劃CT 到3DCBCT的形變向量場，其中形變向量場記錄了計劃CT中每一點尸，到3DCBCT中對應 點的形變向量； B. 利用上述形變向量場將計劃CT上的有關組織輪廓映射到3DCBCT上，得到患者在線 組織輪廓信息： a) 針對每一個有關組織，構建在空間中包括該組織的三維蒙版圖像；蒙版圖像的中每 一個體素的值表示輪廓包容關系，當該體素位于封閉輪廓線內部時取值為1 ;當該體素位 于封閉輪廓線外部時取值為〇 ; b) 利用MarchingCube等值面提取方法提取體素值為1的三維等值表面模型； c) 利用步驟A獲取的形變向量場，對三維等值表面模型的各個頂點進行變換，得到形 變后的三維輪廓表面模型； d) 針對目標3DCBCT的每一層二維軸位圖像，利用與該二維圖像位置吻合的平面對 形變后的三維等值表面模型進行剖切，得到三維表面模型與該平面相交的點或者重合的直 線；將這些點和直線按照順序進行連接，得到對應于該二維軸位圖像的形變后組織的輪廓 線； e) 綜合目標3DCBCT所有二維軸位圖像上的輪廓線，即為通過輪廓映射得到的患者在 線組織輪廓信息； C. 計算3DCBCT圖像到計劃CT圖像的形變向量場，形變向量場記錄了 3DCBCT