[发明专利]基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法

说明书

本发明基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法属于医疗器械、精密仪器技术领域；该装置由光声发生监测腔和声学吸收反射面构成；光声发生监测腔包括腔体，光纤，平面反射镜，图像传感器，振动膜和声源；声学吸收反射面包括声音吸收层和声音反射层；该方法以不设置声学吸收反射面时，图像传感器获得一张干涉图样作为基准，通过判断设置声学吸收反射面，打开声源后，干涉图样的变化规律，直到反应干涉图样变化规律的极值未超过阈值时，实现对准；本发明装置结构和方法步骤都很简单，但却能够通过一项指标完成六自由度对准，且对准精度高。

技术领域

本发明基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法属于医疗器械、精密仪器技术领域。

背景技术

放疗就是放射治疗，癌症三大治疗手段之一，用各种不同能量的射线照射肿瘤，以抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。在放疗过程中，如果射线照射到正常组织，就会破坏正常组织，对人体产生不利影响，如果病灶照射不全，放疗的效果又难以得到保证，因此，对准病灶是放疗过程中必须要保证的关键技术环节。

发明内容

为了实现对准病灶这一技术目的，本发明提供了一种基于声光监测的放疗设备对准装置与对准方法，装置结构和方法步骤都很简单，但却能够通过一项指标完成六自由度对准，且对准精度高。

本发明的目的是这样实现的：

基于声光监测的放疗设备对准装置，由光声发生监测腔和声学吸收反射面构成；

所述光声发生监测腔包括腔体，从腔体中间插入具有45°半反半透端面的光纤，设置在光纤前端的平面反射镜，设置在光纤侧面及腔体底部的图像传感器，设置在光纤侧面及腔体顶部的振动膜，和设置在振动膜旁边的声源；

光纤发出的光束，一路透过半反半透端面，射向平面反射镜，从平面反射镜反射的光束，由半反半透端面反射，入射到图像传感器表面；另一路直接由半反半透端面反射，入射到振动膜表面，从振动膜反射的光束，从半反半透端面透射，入射到图像传感器表面；两路光束在图像传感器表面形成干涉条纹；

所述声学吸收反射面包括声音吸收层和分布在声音吸收层内表面的声音反射层，所述声音反射层与同一椭球面相切；所述声学吸收反射面能够进行六自由度调整。

一种在上述基于声光监测的放疗设备对准装置上实现的基于声光监测的放疗设备对准方法，包括以下步骤：

步骤a、在不设置声学吸收反射面时，图像传感器获得一张干涉图样；

步骤b、设置声学吸收反射面，打开声源，图像传感器获得一组干涉图样；

步骤c、利用步骤a得到的一张干涉图样与步骤b得到的一组干涉图样中的每一张干涉图像进行一致性评价；

步骤d、找到步骤c得到一致性评价结果的极值；

步骤e、对极值进行判断，如果：

一致性评价结果的极值超过阈值，调整声学吸收反射面的位置，重复步骤b；

一致性评价结果的极值未超过阈值，结束。

上述基于声光监测的放疗设备对准方法，所述步骤c，利用二维相关系数进行评价；

上述基于声光监测的放疗设备对准方法，步骤e所述调整声学吸收反射面的位置，向着以下方向调整：将与声音反射层相切的椭球的远焦点调整到声源位置。

有益效果：

第一、在本发明的结构下，在非对准的情况下，声源发出的声波，经过声音反射层反射后，会在振动膜上形成振动，振动膜的振动会使图像传感器上的干涉图样发生改变，通过调整声学吸收反射面，并判断干涉图样在声音作用下的变化规律，实现对是否对准进行判断；