[发明专利]一种放射治疗中精确剂量分布调制系统及方法

摘要

本发明涉及一种放射治疗中精确剂量分布调制方法和系统，在分次治疗摆位时，获取病人的四维锥形束CT影像(4D CBCT)，结合呼吸运动信号构建靶区运动模型；在分次治疗中，通过光学定位系统实时监控病人呼吸运动信号和病人非自主性移动信号，借助靶区运动模型快速预测肿瘤移动位置，实时调整多叶准直器叶片位置，使射线束紧紧跟踪肿瘤进行精准治疗。整个治疗过程病人自由呼吸、加速器不间断出束，减少了治疗时间，同时克服了治疗中病人呼吸运动和非自主性移动带来的剂量误差，提高了放射治疗精度。

主权项

一种放射治疗中精确剂量分布调制系统，其持征在于包括：医用加速器靶源、多叶准直器、治疗床、脉冲式KV级X射线机、X射线平板探测器、光学定位系统、PC服务器；医用加速器靶源为高能电子打靶通过轫致辐射效应产生的X射线光子源；多叶准直器作为射束准直装置，通过实时调整多叶光栅叶片序列的位置和整机移位的运动方式形成预定射束方向和射束形状治疗射束；脉冲式KV级X射线机和X射线平板探测器作为病人二维X射线投影影像采集装置，在加速器360°旋转空间内连续采集影像；光学定位系统，安装在加速器前上方，用于监控病人的呼吸运动信号和非自主性运动信号；PC服务器内配影像采集模块、影像处理模块、靶区运动实时监控模块、X射线机驱动接口、X射线影像采集驱动卡、光学定位信号采集驱动卡、治疗床驱动接口、多叶准直器驱动接口，其中影像采集模块与X射线机驱动接口、X射线影像采集驱动卡、光学定位信号采集驱动卡、影像处理模块连接，负责四维锥形束CT影像采集与重建；影像处理模块与影像采集模块、靶区运动实时监控模块、治疗床驱动接口连接，负责摆位纠正和靶区运动模型构建；靶区运动实时监控模块与影像处理模块、光学定位信号采集驱动卡、多叶准直器驱动接口连接，负责靶区运动的实时监控和多叶准直器的实时定位跟踪；X射线机接口与影像采集模块、脉冲式KV级X射线机连接，负责影像采集模块和脉冲式KV级X射线机间的信号转换；X射线影像采集驱动卡与影像采集模块、X射线平板探测器连接，负责影像采集模块和X射线平板探测器间的信号转换；光学定位信号采集驱动卡与影像采集模块、靶区运动实时监控模块、光学定位系统连接，负责光学定位系统与影像采集模块、靶区运动实时监控模块之间的信号转换；治疗床驱动接口与影像处理模块、治疗床连接，负责影像处理模块和治疗床间的信号转换；多叶准直器驱动接口与靶区运动实时监控模块、多叶准直器连接，负责靶区运动实时监控模块和多叶准直器间的信号转换。