[发明专利]一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统及方法

权利要求书

1.一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，包括：加速器以及与加速器相对的治疗床，所述治疗床上设置六维精准调节机构，所述六维精准调节机构包括六个滑动模组模块以实现对所述治疗床六个维度的调整位置，所述系统还包括呼吸运动曲线采集装置，所述呼吸运动曲线采集装置设置于能采集到所述治疗床上人体的胸腹部起伏变化的位置。

2.如权利要求1所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述呼吸运动曲线采集装置采用双目摄像头或激光探测仪，以采集所述治疗床上人体的胸腹部起伏状态。

3.如权利要求1所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述六维精准调节结构还包括控制单元，所述控制单元包括：

训练单元，用于于放疗前根据采集到的呼吸运动曲线趋势变化训练六维精准调节机构对其进行前馈控制，即训练六维精准调节机构跟随人体呼吸曲线进行相反的运动，对人体的呼吸运动进行动态补偿；

呼吸运动曲线获取单元，用于实时获取所述呼吸运动曲线采集装置根据人体呼吸胸腹部起伏变化建立的呼吸运动曲线；

补偿控制单元，用于根据所述训练单元的训练结果，利用人体的呼吸运动曲线预测并控制六维精准调节机构实现呼吸动态补偿。

通讯单元，用于与所述加速器、视频监测装置之间的无线通讯。

4.如权利要求3所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述训练单元首先让人体学习平稳的呼吸，以使所述呼吸运动曲线采集装置采集到的呼吸曲线达到一定平稳度，然后通过训练对呼吸曲线的变化趋势进行预测，预测呼吸的下一个位置，进而控制六维精准调节机构的运动以使六维精准调节机构的运动曲线与呼吸运动曲线反相，达到运动补偿的目的。

5.如权利要求4所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述训练单元于训练过程中，需根据六维精准调节机构响应的时间和通讯延迟时间预测提前多长时间控制六维精准调节机构做呼吸补偿运动。

6.如权利要求3所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述补偿控制单元实时监测进行动态补偿后的补偿曲线，若监测到补偿曲线幅度超过预设阈值，则发出相应的信号以控制加速器停止出射线，并产生报警提示，而当监测到补偿曲线的幅度回到阈值范围内，则发出相应信号以启动加速器重新发出射线。

7.如权利要求3所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统，其特征在于：所述控制单元还包括验证单元，用于于放疗前，对所述训练单元动态补偿训练后的补偿曲线进行验证，判断曲线幅度是否在设定的阈值以内，若不在设定的阈值范围内，则令训练单元继续训练，若曲线幅度大多数时间都在预设的阈值内，则通过验证，并启动后续的补偿控制。

8.一种放疗呼吸运动实时动态补偿方法，包括如下步骤：

步骤S1，于放疗前根据采集到的呼吸运动曲线趋势变化训练六维精准调节机构对其进行前馈控制，即训练六维精准调节机构跟随人体呼吸曲线进行相反的运动，对人体的呼吸运动进行动态补偿；

步骤S2，利用呼吸运动曲线采集装置采集人体的胸腹部起伏变化建立人体的呼吸运动曲线；

步骤S3，根据训练结果，利用人体的呼吸运动曲线预测呼吸并控制六维精准调节机构实现呼吸动态补偿。

9.如权利要求8所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿方法，其特征在于：于步骤S1中，首先训练人体呼吸使通过所述呼吸运动采集装置采集到的呼吸曲线达到一定平稳度；然后对呼吸曲线的变化趋势进行预测，预测呼吸的下一个位置，进而控制六维精准调节机构的运动以使六维精准调节机构的运动曲线与呼吸运动曲线反相，达到运动补偿的目的。

10.如权利要求8所述的一种放疗呼吸运动实时动态补偿方法，其特征在于：于步骤S3中，实时监测进行动态补偿后的补偿曲线，若监测到补偿曲线幅度超过预设阈值，则发出相应的信号以控制加速器停止出射线，并产生报警提示，而当监测到补偿曲线的幅度回到阈值范围内，则发出相应信号以启动加速器重新发出射线。