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虚拟等中心点标定方法、激光灯校准方法、放射治疗系统

摘要

一种虚拟等中心点标定方法、激光灯校准方法、放射治疗系统,虚拟等中心点的标定方法,包括:位置标定件位于第一位置时,确定所述位置标定件的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系;根据第一相对位置关系和预设的设备等中心点与虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定位置标定件的定位点与虚拟等中心点之间的第三相对位置关系;根据第三相对位置关系,确定位置标定件的第二位置,以使位置标定件从第一位置移动到第二位置时,位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合。本实施例提供的方案,可以通过位置标定件的定位点对虚拟等中心点进行标定,从而可以根据标定的虚拟等中心点来校准激光灯。

著录项

  • 公开/公告号CN114053598A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-02-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西安大医集团股份有限公司;

    申请/专利号CN202010785696.9

  • 发明设计人 郭召;胡文飞;

    申请日2020-08-06

  • 分类号A61N5/10(2006.01);

  • 代理机构北京合智同创知识产权代理有限公司 11545;

  • 代理人李杰

  • 地址 710018 陕西省西安市经济技术开发区凤城十二路66号首创国际城商务中心28号楼1单元3层10301室

  • 入库时间 2023-06-19 15:49:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-03-08

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61N 5/10 专利申请号:2020107856969 申请日:20200806

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本申请实施例涉及放射治疗技术领域,尤其涉及一种虚拟等中心点的标定方法、激光灯校准方法、放射治疗系统。

背景技术

放射治疗是一种采用放射线治疗肿瘤的治疗方法,一般通过放射线照射肿瘤,使得肿瘤细胞坏死或凋亡,以达到治疗肿瘤的目的。

放射治疗时,放疗设备的旋转机架、治疗床等的基准轴一般围绕设备等中心点运动,将病灶中心(例如肿瘤中心)置于设备等中心点上,从而使得无论旋转机架、治疗床等处于何种角度,放疗设备的辐射野中心始终与病灶中心重合。为了保证病灶中心置于设备等中心点上,一般通过激光灯结合体外标记来帮助摆位,利用激光灯发出的激光束交点与等中心点重合的原理,使得病灶中心与设备等中心点重合,实现精确治疗。

然而,采用环形机架的放疗设备,如采用滚筒结构的医用直线加速器,设备等中心点位于环形机架内部,激光灯发出的激光束会被环形机架遮挡,无法照射至等中心点,进而无法通过上述方案将三维激光束的交点校准至设备等中心点,使得上述方案不再适用。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种虚拟等中心点的标定方法、激光灯校准方法以及放射治疗系统,用以克服或者缓解现有技术中上述缺陷。

本申请实施例提供了一种虚拟等中心点的标定方法,其包括:位置标定件位于第一位置时,确定所述位置标定件的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系;根据所述第一相对位置关系和预设的所述设备等中心点与所述虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点之间的第三相对位置关系;根据所述第三相对位置关系,确定所述位置标定件的第二位置,以使所述位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合。

本申请实施例还提供一种激光灯校准方法,其包括:控制所述位置标定件移动到第二位置,以使所述位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合;调整激光灯,以使所述激光灯发射出的激光线与所述位置标定件表面的校准基线重合;其中,所述定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合。

本申请实施例还提供一种放射治疗系统,其包括:放疗设备、处理器、位置标定件,所述处理器配置为执行上述的虚拟等中心点的标定方法,或者激光灯校准方法。

本申请实施例的技术方案,可以准确地确定出用于标定虚拟等中心点的第二位置,位置标定件位于第二位置时,位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合,从而可以基于标定的虚拟等中心点来校准激光灯,使得激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法照射至设备等中心点的情况,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1A为本申请实施例一提供的一种放射治疗系统的示意图;

图1B为一种虚拟等中心点的和设备等中心点的位置关系示意图;

图2为本申请实施例二提供的一种激光灯校准过程中的放射治疗系统的示意图;

图3A、B、C为本申请实施例三提供的三个激光灯分别校准时的放射治疗系统的结构示意图;

图3D为本申请实施例三中位置标定件的立体图;

图3E为本申请实施例三中位置标定件的侧视图;

图3F为本申请实施例三中激光灯的校准方法的流程示意图;

图4为本申请实施例四提供的一种虚拟等中心点标定过程中的放射治疗系统的示意图;

图5为本申请实施例五中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图;

图6A为本申请实施例六中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图;

图6B为本申请实施例六中等中心点指示件的结构示意图;

图6C为本申请实施例六中位置标定件的侧视图;

图6D为本申请实施例六中固定有位置标定件的治疗床的俯视图;

图7A为本申请实施例七中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图;

图7B为本申请实施例七中治疗床在x轴方向上回归至零位后的俯视图;

图7C为本申请实施例七中治疗床在y轴方向上移动后的结构示意图;

图7D为本申请实施例七中治疗床在y轴方向对应的计算原理图;

图7E为本申请实施例七中治疗床在z轴方向对应的计算原理图;

图7F为本申请实施例七中治疗床在x轴方向对应的计算原理图;

图7G为本申请实施例七中位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合时的结构示意图;

图8为本申请实施例八中虚拟等中心点的标定装置的示意图;

图9为本申请实施例九中激光校准装置的示意图;

图10为本申请实施例十中终端设备的结构示意图。

具体实施方式

实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

实施例一

为了清楚地对本申请的方案进行说明,下面先对激光灯的使用进行示例性说明。

图1A为本申请实施例一提供的一种放射治疗系统的示意图;如图1A所示,放射治疗系统1示例性地包括:治疗床101、放疗设备的机架102、激光灯103。

治疗床101用于承载患者。

激光灯103用于对患者的病灶进行定位,来帮助摆位。激光灯103的数量可以为三个。

放疗设备的机架102用于设置进行放射治疗的治疗头等。

一般情况下,为了保证放射治疗的精度,需要先校准激光灯103,使其发射出的激光的交点与放疗设备的设备等中心点重合。

在使用时,通过激光灯对患者的病灶进行定位,使得病灶中心置于设备等中心点处,进而使得旋转放疗设备的机架102前后,辐射野中心始终与病灶的中心重合,从而保证了放射治疗的精度。

然而,为了提高放疗精度,现在大型的放疗设备一般采用环形机架,即采用滚筒结构的医用直线加速器,如图1B所示,设备等中心点位于环形机架102内部,激光会被环形机架102遮挡,进而导致设备外部的激光灯103发射出的激光,无法直接投照至环形机架102内部,来标记出设备等中心点的位置,然而,若将激光灯安装在内部,在使用时难以观察,无法确定标记的准确性。

为此,本申请中,引入与设备等中心点之间具有预设相对位置关系的虚拟等中心点,可以先对虚拟等中心点进行标定,再根据标定的虚拟等中心点对激光灯103进行校准。校准后的激光灯103可以辅助进行摆位,保证患者的病灶中心位于虚拟等中心点处,然后按照预设相对位置关系驱动患者运动,使得患者的病灶中心位于设备等中心点处。

图1B示例性地示出了虚拟等中心点和放疗设备的设备等中心点之间的预设相对位置关系。如图1B所示,虚拟等中心点和设备等中心点之间的距离可以为H。具体的,可以先对虚拟等中心点进行标定,再根据标定的虚拟等中心点对激光灯103进行校准。激光灯103校准后,先通过激光灯103辅助进行摆位,保证患者的病灶中心位于虚拟等中心点处,然后驱动治疗床移动,通过治疗床的移动带动患者向靠近设备等中心点的方向运动,运动距离为H,使得患者的病灶中心位于设备等中心点处。

实施例二

本实施例主要对激光灯校准过程中的放射治疗系统进行示例性说明。

图2为本申请实施例二提供的一种激光灯校准过程中的放射治疗系统的示意图。如图2所示,在激光灯校准过程,放射治疗系统1示例性地包括:治疗床101、位置标定件104、放疗设备的机架102、激光灯103、处理器106。

治疗床101可以用于放置位置标定件104。

放疗设备的机架102用于设置进行放射治疗的治疗头等,机架102为环形机架,设备等中心点可以位于环形机架102内部。

激光灯103可以发射出激光线,激光灯103的数量可以为三个,激光灯103进行校准后,可以用于对患者的病灶进行定位。

位置标定件104,用于标定虚拟等中心点。

处理器106配置为执行下述的激光灯校准方法。

在执行激光灯校准方法时,处理器可以配置为:控制所述位置标定件104移动到第二位置,以使所述位置标定件104的定位点与虚拟等中心点重合;调整激光灯103,以使所述激光灯103发射出的激光线与所述位置标定件104表面的校准基线重合;其中,所述定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合。具体可以通过激光灯控制指令调整激光灯103的位置。

当位置标定件104的定位点与虚拟等中心点重合时,位置标定件104的定位点与设备等中心点之间的位置关系为预设的相对位置关系。示例的,预设的相对位置关系包括:在x轴和z轴方向上的预设距离为0,在y轴方向上的预设距离为H。

可选地,位置标定件104设置于所述放疗设备的治疗床101上,以通过控制治疗床101的移动,来控制位置标定件104移动,还可以通过治疗床101的坐标表征位置标定件104的坐标。具体可以通过治疗床控制指令控制治疗床101移动。

可选地,为了提高标定精度,所述位置标定件104为正方体,所述校准基线为设置在所述正方体表面的十字线,所述位置标定件104的定位点为所述正方体的几何中心点。

通过上述放射治疗系统,在位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合,而定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合,由此,可以基于标定的虚拟等中心点来校准激光灯,使得激光灯发射出激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置等,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法到达设备等中心点的放疗设备,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

实施例三

本申请实施例三中,对通过虚拟等中心点进行激光灯校准的原理以及方法进行示例性说明。

图3A、3B、3C为一种放射治疗系统的结构示意图,图3D为一种位置标定件的结构示意图,图3E示出了一个具有校准基线的位置标定件的表面,图3F为进行激光灯校准方法的步骤流程图。图3A、3B、3C分别示出了三个校准的激光灯。

另外需要说明的是,为了进行清楚地示意,图3A、3B、3C中将三个激光灯103的进行分别示意,在实际使用时,可以有两个或以上的激光灯103同时进行校准,本实施例对此不进行限定。

如图3A、3B、3C所示,放射治疗系统中可以包括:治疗床101、设置在治疗床101上的位置标定件104、三个激光灯103、放疗设备的环形机架102、设置在放疗设备上的等中心点指示件。

需要说明的是,等中心点指示件用于标识设备等中心点105,在本实施例中,等中心点指示件用于示例性说明虚拟等中心点和设备等中心点105之间的关系,在实际进行激光校准的过程中,也可以不包括等中心点指示件。

其中,位置标定件104的定位点用于标定虚拟等中心点,位置标定件104的表面包括校准基线,定位点在校准基线所在平面的投影与校准基线的交点重合。

本实施例中,如图3D所示,位置标定件104可以为正方体,校准基线可以为设置在所述正方体表面的十字线,位置标定件104的定位点可以为正方体的几何中心点。激光灯103可以发射出十字激光,十字激光为光斑形状为十字线的激光。

十字激光可以包括水平激光线以及竖直激光线。如图3E所示,正方体表面的十字线可以包括水平激光线校准基线和竖直激光线校准基对应的校准基线。

在进行校准时,可以先打开激光灯103,使得激光灯103发射出的十字激光照射到位置标定件104上,然后可以查看十字激光是否与位置标定件104表面的十字线重合,如果未重合则调整激光灯103,直至十字激光与位置标定件104表面的十字线重合,以校准激光灯103。

图3F示出了一种激光灯的校准方法的流程示意图,如图3F所示,激光灯的校准方法可以包括:

S201、控制所述位置标定件移动到第二位置,以使所述位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合。第二位置可以通过下述实施例确定。

示例的,位置标定件104设置于所述放疗设备的治疗床101上,以通过移动治疗床101来控制位置标定件104移动。

S202、调整激光灯,以使所述激光灯发射出的激光线与所述位置标定件表面的校准基线重合。

其中,所述定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合。由此,使得激光灯103发射出的激光的交点与位置标定件104的定位点重合,进而使得激光灯103发射出的激光的交点与虚拟等中心点重合。

具体地,可以调整激光灯103的位置或者角度等,以使所述激光灯103发射出的激光线与所述位置标定件104表面的校准基线重合。示例的,分别调整三个激光灯103的位置等进行校准,校准后的三个激光灯103发射出的激光可以分别如图3A、3B、3C中的虚线所示。

示例的,在放射治疗系统的坐标系中,虚拟等中心点和设备等中心点之间预设的相对位置关系包括:在x轴和z轴方向上的预设距离为0,在y轴方向上的预设距离为H。

激光灯103校准后,可以使用治疗床101来承载患者,并通过激光灯对患者101的病灶中心进行定位,来帮助摆位。病灶中心定位完成后,可以按照预设相对位置关系驱动治疗床101,即驱动治疗床101沿y轴向靠近设备等中心点的方向移动H,此时可以认为患者的病灶中心与设备等中心点重合。

本实施例提供的方案,通过引入虚拟等中心点,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法照射至设备等中心点的情况,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

另外,设备等中心点可以通过安装在设备等中心点指示件直接标定,而虚拟等中心点无法直接标定,为此,本申请提供一种虚拟等中心点的标定方法。

下面对虚拟等中心点的标定过程的放射治疗系统和虚拟等中心点的标定方法的具体流程进行说明。

实施例四

本实施例主要对虚拟等中心点标定过程中的放射治疗系统进行示例性说明。图4为本申请实施例四提供的一种虚拟等中心点标定过程中的放射治疗系统的示意图。如图4所示,在虚拟等中心点标定过程,放射治疗系统1示例性地包括:治疗床101、放疗设备的机架102、位置标定件104、处理器106。

治疗床101可以用于放置位置标定件104。

放疗设备的机架102用于设置进行放射治疗的治疗头等,机架102为环形机架,设备等中心点可以位于环形机架102内部。

位置标定件104,用于标定虚拟等中心点。

处理器106配置为执行下述的虚拟等中心点的标定方法。

在执行虚拟等中心点的标定方法时,处理器106可以配置为:在位置标定件104位于第一位置时,确定所述位置标定件104的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系;根据所述第一相对位置关系和预设的所述设备等中心点与所述虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定所述位置标定件104的定位点与所述虚拟等中心点之间的第三相对位置关系;根据所述第三相对位置关系,确定所述位置标定件104的第二位置,以使所述位置标定件104从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述位置标定件104的定位点与所述虚拟等中心点重合。

可选地,处理器106在确定所述位置标定件104的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系时,具体配置为:获取所述位置标定件104的定位点与所述设备等中心点之间的距离;根据所述位置标定件104的定位点与所述设备等中心点之间的距离,确定所述第一相对位置关系。

可选地,为了更加方便地确定第一相对位置关系,放射治疗系统还可以包括等中心点指示件,等中心点指示件的预设点用于标识放疗设备的设备等中心点。可选地,等中心点指示件可以为球体,预设点为球心。当然,在其他实现方式中,也可以不包括等中心点指示件,本实施例对此不进行限定。

可选地,处理器106还可以配置为:控制所述位置标定件104移动;若所述位置标定件104与所述等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内,则确定所述位置标定件104位于所述第一位置。

可选地,位置标定件104设置于所述放疗设备的治疗床101上,以通过控制治疗床101的移动,来控制位置标定件104移动,还可以通过治疗床101的坐标表征位置标定件104的坐标。具体可以通过治疗床控制指令,控制治疗床101的移动。

可选地,为了提高标定精度,所述位置标定件104为正方体,所述校准基线为设置在所述正方体表面的十字线,所述位置标定件104的定位点为所述正方体的几何中心点。

通过上述放射治疗系统,可以准确地确定出用于标定虚拟等中心点的第二位置,在位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合,而定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合,从而可以基于标定的虚拟等中心点来校准激光灯,使得激光灯发射出激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置等,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法到达等中心点的放疗设备,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

实施例五

图5为本申请实施例五中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图;如图5所示,其包括如下步骤S301、步骤S302以及步骤S303。

S301、位置标定件位于第一位置时,确定位置标定件的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系。

本实施例中,可以先确定一个坐标系,然后确定位置标定件的定位点在该坐标系中的当前坐标,并可以根据当前坐标确定位置标定件是否位于第一位置。或者,可以确定一个放射治疗系统中的固定参考位置,然后确定位置标定件与固定参考位置的相对位置关系,以确定位置标定件位于第一位置。当然,其他确定位置标定件位于第一位置的方案也在本申请的保护范围内。

可选地,定位点可以为位置标定件的几何中心点,则可以结合位置标定件的长、宽等尺寸信息,以及在测量位置标定件的表面与放疗设备的设备等中心点之间的相对位置关系,来确定位置标定件的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系。

另外,为了保证最终确定的第二位置的精度,第一相对位置关系的精度也应该控制在预设范围内,为此,本领域的技术人员可根据对应的测量精度选用适当的测量工具。

S302、根据第一相对位置关系和预设的设备等中心点与虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定位置标定件的定位点与虚拟等中心点之间的第三相对位置关系。

本实施例中,设备等中心点与虚拟等中心点之间的第二相对位置关系可以预先确定,也可以在步骤S301之后确定,预设的第二相对位置关系可以根据放射治疗的需求等发生改变,也可以一直不变,本实施例对此不进行限定。

若虚拟等中心点与设备等中心点之间预设的第二相对位置关系为

S303、根据所述第三相对位置关系,确定所述位置标定件的第二位置,以使所述位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合。

确定第二位置后,位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合,即可通过定位点对虚拟等中心点进行标定。

假设位置标定件的第一位置与坐标系的零点之间的位置关系为

通过本实施例提供的方案,可以准确地确定出用于标定虚拟等中心点的第二位置,位置标定件位于第二位置时,位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合,从而可以基于位置标定件上的校准基线来校准激光灯,使得激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法照射至设备等中心点的情况,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

实施例六

图6A为本申请实施例六中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图,本实施例中,以设备等中心点通过等中心点指示件的预设点来标识为例,进行举例说明;如图6A所示,其包括如下步骤S401、S402、S403、S404以及步骤S405:

S401、控制所述位置标定件移动,若所述位置标定件与所述等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内,则确定所述位置标定件位于所述第一位置。

本实施例中,为了保证确定的位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间距离的精度,本实施例中,先控制所述位置标定件移动,使所述位置标定件与所述等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内。

具体地,预设距离范围可以根据测量工具的测量范围确定。例如,当采用量块测量时,预设距离范围可以为小于等于2mm,且还可以大于等于1mm。

当然,若采用其他测量工具,可以适应性变更预设距离范围,本实施例对此不进行限定。

另外,可以直接目测位置标定件与所述等中心点指示件之间的距离是否在预设距离范围内,并确定处于预设距离范围后,停止位置标定件的移动。处理器通过确定位置标定件是否停止移动,来确定位置标定件与设备等中心点之间的距离是否在预设距离范围内;当然,也可以通过位置传感器等进行确定,例如,在靠近等中心点指示件的位置,设置位置传感器,用于感应位置标定件的位置并发给处理器,使得处理器根据接收的位置传感器发送的数据,确定位置标定件与所述等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内,本实施例对此不进行限定。

可选地,本实施例中,所述位置标定件固定在所述放疗设备的治疗床上,相应的,所述控制所述位置标定件移动,包括:控制所述治疗床运动,以使所述位置标定件移动,使得位置标定件的移动更加方便,而不需要增加额外移动装置带动位置标定件移动。

本实施例中,位置标定件可以安装在放疗设备对应的治疗床上,且进行可靠固定,使得位置标定件在后续步骤执行过程中与治疗床之间不存在相对位移,或者相对位移较小,可忽略不计,由此,可以通过治疗床的坐标表示第一位置和\或第二位置。

在确定位置标定件与设备等中心点之间的距离在预设距离范围内之后,可以通过治疗床的坐标表示位置标定件的第一位置。

当然,在其他实现方式中,位置标定件也可以不固定在治疗床上,而是通过其他方式固定,适应的,可以采用其他坐标来标识第一位置和\或第二位置,本实施例对此不进行限定。

S402、获取所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离。

设备等中心点通过等中心点指示件的预设点来标识。

可选地,等中心点指示件的结构可以如图6B所示,等中心点指示件为球体,等中心点指示件的预设点为球体的球心。

由于球体的球面任意一点到球心的距离均为球体的半径,因此,通过将球体的球心作为标识设备等中心点的预设点,可以提高确定的第一相对位置关系的精确性,尽量避免由于等中心点指示件的形状或尺寸导致的误差。本实施例中,可以测量位置标定件的端面和等中心点指示件的球面之间的距离,以确定位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离。

另外,等中心点指示件还包括固定件,用于将球体固定在放疗设备的治疗头上。固定件具体可以为图6B中的接口板。

当然,也可以固定在放疗设备的其他位置,只要能够保证球体的球心与设备等中心点重合即可。

示例的,位置标定件可以为正方体,位置标定件上还可以包括校准基线,校准基线为十字线,定位点在所述校准基线所在平面的投影与十字线的交点重合。图6C示出了位置标定件的侧视图,位置标定件的底面放置在治疗床的床板上,图6D示出了固定有位置标定件的治疗床的俯视图。在放射治疗系统的坐标系中,位置标定件在x轴方向上的长度为B,在y轴方向上的长度为A,在z轴方向上的长度为C。

可选地,本实施例中,步骤S402可以包括:测量位置标定件的端面与等中心点指示件的表面之间的距离;根据测量结果确定所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离。

本实施例中,可以采用任意适当的方式测量位置标定件的端面与等中心点指示件的表面之间的距离,本实施例对此不进行限定。

具体的,为了保证测量结果的准确性,可以通过量块测量位置标定件的端面和等中心点指示件的表面之间的距离。位置标定件为正方体,位置标定件的端面为其六个面中靠近等中心点指示件中的一个面。

量块是一种无刻度的标准端面量具。量块上包括两个互相平行且极为光滑的测量面,两个测量面之间具有精确的工作尺寸,从而通过量块,可以精确测量位置标定件的端面与等中心点指示件的表面之间的距离。

测量距离后,可以根据等中心点指示件的球体的半径和位置标定件的尺寸,确定球体的球心与位置标定件的定位点之间的距离。

具体使用量块测量的方法可参考相关技术,本实施例在此不再赘述。

当然,也可以采用其他能够精确测量端面之间距离的方法测量位置标定件的端面与等中心点指示件的端面之间的距离,这也在本申请的保护范围内。

以放射治疗系统的坐标系为例,位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离为:

S403、根据所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离,确定所述第一相对位置关系。

本实施例中,根据位置标定件的定位点与设备等中心点之间的距离,结合定位点与设备等中心点之间的连线与水平或竖直方向的夹角等,可以确定第一相对位置关系。

或者,可以预先建立三维坐标系,例如确定放射治疗系统的坐标系等,然后基于坐标系根据所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离,确定所述第一相对位置关系。

第一相对位置关系可以包括:在坐标系的第一坐标轴方向上,位置标定件与设备等中心点之间的第一距离。第一坐标轴方向可以为三维坐标系中任意一个坐标轴方向,例如,第一相对位置关系可以为:在x轴、y轴或者z轴方向上,位置标定件与设备等中心点之间的第一距离。

示例的,若置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离可以为

S404、根据第一相对位置关系和预设的设备等中心点与虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定位置标定件与虚拟等中心点之间的第三相对位置关系。

示例的,若建立了放射治疗系统的坐标系,例如建立了基于治疗床的三维空间坐标系,则虚拟等中心点与设备等中心点之间预设的第二相对位置关系可以包括:在坐标系的第一坐标轴方向上,位置标定件与设备等中心点的第二距离。第一坐标轴方向可以为三维坐标系中任意一个坐标轴方向,例如,预设的第二相对位置关系可以为:在x轴或z轴方向上的第二距离为0,在y轴方向上的第二距离为H;或者,在x轴或z轴方向上的第二距离为H,在y轴方向上的第二距离为0等。

另外,若建立了放射治疗系统的坐标系,例如建立了基于治疗床的三维空间坐标系,第三相对位置关系可以包括:在坐标系的第一坐标轴方向上,虚拟等中心点与位置标定件之间的第三距离。第一坐标轴方向可以为三维坐标系中任意一个坐标轴方向,例如,在x轴方向上虚拟等中心点与位置标定件之间的第三距离为

通过三维空间坐标系,可以排除角度的干扰,提高测量精度,并可以降低测量难度。

S405、根据所述第三相对位置关系,确定所述位置标定件的第二位置,以使所述位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合。

示例的,步骤S405可以包括:确定用于表示第一位置的第一坐标,根据第一坐标和第三相对位置关系,确定用于表示第二位置的第二坐标。

具体地,当确定有坐标系时,可以通过上述方法确定坐标系的每个坐标轴方向上用于表示第二位置的第二坐标值,然后根据多个第二坐标值,确定在三维坐标系中用于表示第二位置的第二坐标的坐标值。

例如,在y轴方向上,第三相对位置关系包括虚拟等中心点与位置标定件之间的第二距离

或者,示例的,步骤S405可以包括:以第一位置为起点,根据第三相对位置关系驱动位置标定件运动,确定运动后的位置标定件的位置为第二位置。

具体地,当确定有坐标系时,可以通过上述方法确定坐标系的每个坐标轴对应的第二坐标值,然后根据多个第二坐标值,确定位置标定件的第二位置。

例如,在y轴方向上,第三相对位置关系包括虚拟等中心点与位置标定件之间的第二距离

当然,上述两种方式仅为举例说明,其他第二位置的方案也在本申请的保护范围内。

本申请实施例,通过采用球体的球心指示设备等中心点,采用量块进行测量等,可以保证第二位置的精确性,进而可以保证激光灯的校准精确度。

通过上述实施例,对本申请的虚拟等中心点的标定原理进行了说明,下面通过另一实施例,对一种进行虚拟等中心点标定的具体实现方式进行示例性说明。

实施例七

图7A为本申请实施例七中虚拟等中心点的标定方法的流程示意图。

本实施例中,预先将等中心点指示件安装在放疗设备上,通过其球心标识设备等中心点;以及,将位置标定件固定设置在治疗床的床板上,使得在后续步骤中两者不存在相对位移或者相对位移可忽略,然后可以执行下述方法。

如图7A所示,本实施例的虚拟等中心点的标定方法包括如下步骤S501-S507:

S501、控制治疗床在x轴方向上回归至零位。

此时位置标定件可以大致处于放疗设备的回转轴线上,即在x轴、z轴方向上,位置标定件的定位点与设备等中心点之间的距离较小,例如图7B,示出了治疗床在x轴方向上回归至零位后的俯视图,位置标定件的定位点以及球体的球心均大致处于y轴上,z轴坐标值约等于0。

S502、驱动治疗床沿y轴向靠近等中心点指示件的方向运动,直至位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离在预设范围内,以确定位置标定件位于y轴上的第一位置。

预设范围可以为1mm-2mm,可以通过目测判断位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离是否在预设范围内,并确定处于预设距离范围后,触发对应的按钮,以使得处理器确定位置标定件与等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内。

移动后的结构可以如图7C所示。

S503、记录治疗床的当前y轴坐标Y

如图7C所示,用量块测量位置标定件的端面与球面之间的距离△Y,位置标定件在y轴方向上的长度为A,则位置标定件的定位点到右侧端面的距离为A/2,球体的直径为Φ,则可以计算得到位置标定件的定位点到设备等中心点的距离为

另外,可以真正驱动治疗床移动来确定Y

S504、驱动治疗床运动,使得位置标定件的上端面位于球体下方,且位置标定件的上端面与等中心点指示件的球体之间的距离在预设范围内,以确定位置标定件位于z轴上的第一位置。

即在z轴方向上,位置标定件的上端面的坐标值小于球体的坐标值,且位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离在预设范围内。

预设范围可以为1mm-2mm,可以通过目测判断位置标定件的上端面与等中心点指示件的球体之间的距离是否在预设范围内,并确定处于预设距离范围后,触发对应的按钮,以使得处理器确定位置标定件与等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内。

本实施例中,由于位置标定件的下端面固定在治疗床上,因此采用上端面为例进行示例性说明,采用下端面的方案也在本申请的保护范围内,采用下端面时,在z轴方向上,位置标定件的上端面的坐标值大于球体的坐标值。

S505、记录治疗床的当前z轴坐标Z

测量原理可以如图7E所示,位置标定件在z轴方向上的长度为C,则位置标定件的定位点到右侧端面的距离为C/2,球体的直径为Φ,则可以计算得到位置标定件的定位点到设备等中心点的距离为

另外,可以卸下等中心点指示件后,真正驱动治疗床移动来确定Z

S506、驱动治疗床运动,使得位置标定件的端面位于球体侧方,且位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离在预设范围内,以确定位置标定件位于x轴上的第一位置。

即在x轴方向上,位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离在预设范围内。

预设范围可以为1mm-2mm,可以通过目测判断位置标定件的端面与等中心点指示件的球体之间的距离是否在预设范围内,并确定处于预设距离范围后,触发对应的按钮,以使得处理器确定位置标定件与等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内。

S507、记录治疗床的当前x轴坐标X

测量原理可以如图7F所示,位置标定件在x轴方向上的长度为B,则位置标定件的定位点到右侧端面的距离为B/2,球体的直径为Φ,则可以计算得到位置标定件的定位点到设备等中心点的距离为

另外,可以卸下等中心点指示件件后,真正驱动治疗床移动来确定X

确定三个坐标轴对应的第二坐标值后,可以确定在三维坐标系中的第二位置的坐标为(X

本申请实施例,通过采用球体指示设备等中心点,采用量块进行测量等,以及测量各个坐标轴方向上的距离,避免了角度对测量精度的影响,可以保证第二位置的精确性,进而可以保证校准后的激光的精确性。

实施例八

图8为本申请实施例八提供的一种虚拟等中心点的标定装置的结构示意图,如图8所示,其包括:第一相对位置关系确定单元601、第三相对位置关系确定单元602和第二位置确定单元603。

第一相对位置关系确定单元601,用于在位置标定件位于第一位置时,确定所述位置标定件的定位点与放疗设备的设备等中心点之间的第一相对位置关系。

第三相对位置关系确定单元602,用于根据所述第一相对位置关系和预设的所述设备等中心点与所述虚拟等中心点之间的第二相对位置关系,确定所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点之间的第三相对位置关系。

第二位置确定单元603,用于根据所述第三相对位置关系,确定所述位置标定件的第二位置,以使所述位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,所述位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合。

示例地,第一相对位置关系确定单元601包括:距离获取单元,用于获取所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离;确定单元,用于根据所述位置标定件的定位点与所述设备等中心点之间的距离,确定所述第一相对位置关系。

示例地,所述设备等中心点通过等中心点指示件的预设点来标识。

示例地,所述装置还包括:移动控制单元,用于控制所述位置标定件移动,若所述位置标定件与所述等中心点指示件之间的距离在预设距离范围内,则确定所述位置标定件位于所述第一位置。

示例地,所述位置标定件固定在所述放疗设备的治疗床上,相应的,移动控制单元,用于控制所述治疗床运动,以使所述位置标定件移动。

本申请实施例的技术方案,可以准确地确定出用于标定虚拟等中心点的第二位置,位置标定件位于第二位置时,位置标定件的定位点与所述虚拟等中心点重合,从而可以基于标定的虚拟等中心点来校准激光灯,使得激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法照射至设备等中心点的情况,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

实施例九

图9为本申请实施例七提供的一种激光灯校准装置的结构示意图,如图9所示,其包括:标定确定单元701、校准单元702。

标定确定单元701,用于控制所述位置标定件移动到第二位置,以使所述位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合,其中,所述第二位置通过上述的虚拟等中心点的标定装置确定;

校准单元702,用于调整激光灯,以使所述激光灯发射出的激光线与所述位置标定件表面的校准基线重合;其中,所述定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合。

本申请实施例的技术方案,在位置标定件从所述第一位置移动到所述第二位置时,位置标定件的定位点与虚拟等中心点重合,而定位点在所述校准基线所在平面的投影与所述校准基线的交点重合,从而可以基于标定的虚拟等中心点来校准激光灯,可以使得激光灯发射出激光的交点与虚拟等中心点重合,且虚拟等中心点的位置限制较小,可根据需求设定虚拟等中心点的位置,例如设定在位置开阔、激光可直接到达的位置等,使得本申请实施例提供的方案,可以适用于激光无法到达等中心点的放疗设备,尤其适用于使用环形机架的放疗设备。

实施例十

本申请另一实施例还提供一种终端设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信;存储器用于存放至少一计算机程序,计算机程序使处理器执行上述的虚拟等中心点的标定方法或者激光灯校准方法对应的操作。

示例的,终端设备可以为放射治疗系统中的上位机。

示例的,参照图10,示出了根据本发明实施例十的一种终端设备的结构示意图,本发明具体实施例并不对终端设备的具体实现做限定。

如图8所示,该终端设备可以包括:处理器(processor)802、通信接口(Communications Interface)804、存储器(memory)806、以及通信总线808。

其中:处理器802、通信接口804、以及存储器806通过通信总线808完成相互间的通信。

通信接口804,用于与其它终端设备或服务器进行通信。

处理器802,用于执行程序810,具体可以执行上述虚拟等中心点的标定方法或者激光灯校准方法的相关步骤。

示例的,程序810可以包括计算机程序。

处理器802可能是中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。终端设备包括的一个或多个处理器,可以是同一类型的处理器,如一个或多个CPU;也可以是不同类型的处理器,如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器806,用于存放程序810。存储器806可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本申请实施例所提供的方法。

至此,已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序,以实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理可以是有利的。

在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等,目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现,例如,控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式,控制器的例子包括但不限于以下微控制器:ARC625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320,存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机计算机程序的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定事务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行事务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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