[发明专利]一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统及方法

说明书

本发明公开了一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统及方法，该系统包括：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，通过本发明，可解决在有限的空间里对人体的位姿进行多方位的精确调整，以对病体精准定位的问题，关键地通过本发明实现了对受呼吸影响的病灶的精准定位。

技术领域

本发明涉及于医疗器械辅助治疗设备领域，特别是涉及一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统及方法。

背景技术

放射治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等治疗恶性肿瘤的一种重要的局部治疗方法。据世界卫生组织(WTO)统计45％的肿瘤可以治愈，其中放射治疗可以治愈的达到18％。在肿瘤临床的治疗中，大约70％的癌症人体在治疗癌症的过程中需要用放射治疗。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，放射治疗已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。中国约有70％以上的癌症需用放射治疗，美国统计也有50％以上的癌症需用放射治疗。放射治疗几乎可用于所有的癌症治疗，对许多癌症人体而言，放射治疗是唯一必须用的治疗方法。在放射治疗过程中，要求放射线对人体精确定位以保证待照射的区域或肿瘤受到做足够高的辐射剂量，同时对人体的正常组织尽量少的损害。

在放射治疗时，人体一般躺在病床上，由医生把人体的病体送至等中心处照射。这需要对病体进行精准定位，而实际治疗过程中医生遇到以下诸多问题：1)肿瘤是随机分布的，它有时会被人体其他正常组织遮挡；2)人体已经固定在治疗床上，由于人体不适或抵触，位置可能有多种方向的偏摆移动，导致病体偏离计划位置，在长时间的重复调整过程中，延长照射时间，给人体带来痛苦；3)放射治疗在加速器探头下在空间有限，而人体体重分布广，治疗床承重不够。综上，医生需要在有限的空间里对人体的位姿进行多方位的精确调整，而现有的治疗床很难到达精确的全方位的调整。

另外，在放射治疗(放疗)的过程中，特别是当癌症位置在胸腹部时，人体呼吸会影响病灶的位置偏移，造成正常组织受到损伤，而有些病灶没有得到充分的辐照。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种放疗呼吸运动实时动态补偿系统及方法，以解决在有限的空间里对人体的位姿进行多方位的精确调整，以对病体精准定位的问题，并实现对受呼吸影响的病灶精准定位。

为达上述目的，本发明提出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。

优选地，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。

优选地，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。