[实用新型]四维追踪放疗系统

说明书

技术领域

本实用新型提供一种四维追踪放疗系统，属于放疗设备领域。 

背景技术

在对肺癌和肝癌进行放射治疗时，肺部器官的呼吸运动会造成靶区的移动，为了不遗漏肿瘤靶区，照射野必须扩大。由此造成正常组织照射体积增加，发生放射性肺炎或放射性肝炎的可能性增大，从而限制了放疗剂量的提高。为了克服呼吸运动对肿瘤放疗产生不利的影响，呼吸控制技术在肿瘤放疗领域中得到应用和推广，到目前为止，常用的呼吸控制技术有：被动加压技术、主动呼吸控制技术、呼吸门控技术、实时跟踪放射技术、呼吸运动补偿技术等。 

被动加压技术是应用各种装置对体位进行固定并对胸腹部采用加压的方法，来限制肺部、膈肌等的运动幅度，从而减少肺部肿瘤的运动幅度。被动加压技术简单易行，不足之处是此方法精度较差。 

主动呼吸控制技术（ABC）要求患者在治疗前深吸气，然后在加速器出束照射过程中屏气，该技术能够减小肿瘤运动幅度，并降低了肺组织密度，从而减少了高剂量曲线内正常肺组织的受照射体积，降低正常组织并发症。ABC装置由呼吸流量监测器和活瓣组成，可以持续监控患者的呼吸信号并通过计算机数字化处理后在显示屏上显示，当肺活量在吸气或呼气超过设定值的时候，两对活瓣关闭从而制动患者呼吸，然后在此制动期进行放疗。应用ABC技术也能有效减少正常肺组织照射体积，靶区中心位移亦能明显减少。但本技术的缺点在于每次呼吸控制前，因患者的功能残气量不同、重复吸气控制造成疲劳以及肺肿瘤患者多伴有呼吸系统症状而致耐受性较差。 

呼吸门控系统（RGS）是患者在治疗中可以自由呼吸，此技术监测呼吸时相的方法是在患者的胸部或腹部放置反映性的标记物，这些标记物的运动过程就可以被安置在墙上的视频摄像机记录下来，摄像机再将图像传到计算机，然后软件对标记物运动进行数字分析并储存起来，标记物到达某一位置其运动信号就成为触发放疗的“开关”。此技术的缺点在于对肿瘤的运动监控采用的不是直接的方法，而是采用间接的手段，通过跟踪患者体表所放置标志物的运动情况来代替体 内肿瘤的实际运动状况，鉴于呼吸运动的复杂性，肿瘤运动和外部监控信号在时间、空间上很难保持一致，这样会造成对获取肿瘤实际运动信息产生一定的偏差。 

实时跟踪放射技术治疗是将金粒等标记物植入患者肿瘤内或附近，用X线机等进行实时跟踪放疗，再由肿瘤放疗医生根据正常危及器官与肿瘤的距离和剂量体积直方图所确定的金粒允许偏离范围来确定是否出束照射，治疗时诊断用X线系统以每秒30帧图像的速度进行监控,并与模板图像进行配准比较，若金粒偏离在允许范围之内,则予以照射,否则切断照射。此方法照射过程断断续续，由此延长了整个治疗时间。 

呼吸运动误差补偿法是要靠硬件技术来实现对肺部肿瘤呼吸运动的补偿。它主要是通过设计一套可以在二维平面上做自由运动的活动平台，将此平台叠加在加速器治疗床上与治疗床一体化，平台可以在治疗床上自由滑动。此平台在步进电机的驱动下有规律的运动，整个运动过程与步进电机保持同步。患者在实施治疗时被摆放到可移动平台的上面，可移动平台的运动方式根据患者体内肿瘤的实时运动情况来确定，平台的运动方向始终保持与肿瘤的运动方向相反，在每一时刻的运动速率大小又尽量保持相同，这样当肿瘤由于呼吸运动而偏离初始时刻照射野中心位置时，平台在同一时刻由于反向运动又会相应带动肿瘤回到原来的初始位置。目前此技术尚不够完善，床板运动会引起患者的恐慌，并且运动过程中患者会产生附带的变化，运动控制复杂，因此应用的很少。此技术的最大优点是患者可以在治疗中自由呼吸。 

目前此技术缺陷在于：其一，被动加压技术精度较差；其二，主动呼吸控制技术，每次呼吸控制前，因患者的功能残气量不同、重复吸气控制造成疲劳以及肺肿瘤患者多伴有呼吸系统症状而致耐受性较差；其三，呼吸门控系统肿瘤运动和外部监控信号在时间、空间上很难保持一致，这样会造成对获取肿瘤实际运动信息产生一定的偏差；其四，实时跟踪放射技术照射过程断断续续，由此延长了整个治疗时间；其五，呼吸运动误差补偿法床板运动会引起患者的恐慌，并且运动过程中患者会产生附带的变化，运动控制复杂。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种四维追踪放疗系统，精度高，不需要患者憋气，肿瘤实际运动信息无偏差，治疗时间短，不会造成患者恐慌。