专利名称：一种胶片定位方法
技术领域：
本发明涉及一种胶片定位方法，更具体地说，它涉及一种放射治疗剂量验证中胶片位置定位的方法。
背景技术：
随着肿瘤放射治疗技术的不断进步，三维适形放射治疗和调强适形治疗也逐步的开始普及。三维适形放射治疗为一种治疗技术，使得高剂量区剂量分布的形状在三维方向上与病变(靶区)的形状一致。从这个意义上讲，学术界将它称为三维适形放射治疗。为了达到剂量分布的三维适形，必须满足下述的必要条件1.在照射方向上，照射野的形状必须与病变(靶区)的形状一致；2.要使病变(靶区)内的剂量处处相等，必须要求每一个射野内诸点的输出剂量能按要求的方式进行调整。满足上述两个必要条件的第一个条件的三维适形治疗称为经典适形治疗，也简称三维适形治疗；同时满足上述两个必要条件的三维适形治疗称为调强适形治疗，也简称调强放疗。
由于调强放疗过程复杂，环节较多，其准确性也受到很多因素影响，诸如治疗计划系统的逆向优化计算的准确度，以及加速器的剂量输出的准确性。所以调强放疗必须进行必要的剂量验证。
常用的剂量验证设备是调强模体。调强验证模体是由若干平行的调强验证断层叠加起来和一些插件以及附件组成。整个调强验证模体的外形一般是仿造人体某部位的外形。
常用的剂量验证过程是，先将调强模体CT扫描，得到CT图象，然后通过网络或者胶片扫描仪等方式将CT图象输入治疗计划系统。在治疗计划系统中进行CT图象的三维重建，然后将需要验证的病人的治疗计划中的加速器的相关设置包括臂架角度、光栏角度、多叶光栅位置等移植到调强模体，再让治疗计划系统计算放射剂量在调强模体中的分布。最后将调强模体放置在加速器下按照治疗计划给的条件照射，验证实际的照射剂量是否与治疗计划计算的剂量相同，分析误差是否在可接受的范围内。
在国外和国内常用的胶片剂量验证是利用一种特殊的放射剂量检测胶片，也称为慢感光胶片，原理是它吸收不同的剂量将形成不同的灰度的影象，该灰度不同的胶片影象可利用胶片灰度分析软件就可以得到射线在胶片上的照射区域的剂量分布图。调强验证模体是一片一片的叠加而成的，所以在做验证时将胶片放置到需要的层面，调强模体或者固体水就可以把胶片压紧。然后在加速器下做照射，照射完毕将胶片冲洗，利用胶片灰度分析软件就可以得到整个面的相对剂量分布图，同时剂量分析软件还需要接受来至治疗计划系统中相同位置处的剂量分布，将胶片实际测量得到得剂量分布和治疗计划系统计算的剂量分布相比较，比较测量值和计算值的误差，分析误差是否在接受范围之内。治疗计划系统得到得剂量分布包括两部分，其中一部分该位置处的CT图像，另外一部分是该CT图像所对应的二维区域的剂量分布图。同样胶片测量得到的剂量分布也包括两部分，其中一部分是胶片扫描获得的胶片灰度图象，另外一部分时该灰度图象对应得二维区域的剂量分布图。
为了精确分析需要将胶片测量得到的二维剂量分布通过某种方法和治疗计划计算得到得二维剂量分布的位置对应起来。目前国内外采用的方法是在调强验证断层中垂直放置几个高密度的金属针或者直径小的金属棒，由于金属针的CT值为3000HU而调强验证断层的CT值为0-100HU，它们有很大的区别所以在CT图像上很容易分辨出来形成标记点，同时由于金属对于射线有很强的阻止本领，测量得时候胶片紧贴着金属针，所以胶片紧贴金属针位置处获得放射剂量与相邻位置处不一样，也可以在胶片的灰度图像中区别出来形成标记点。然后就可以通过胶片测量剂量分布图中灰度位图中的标记点和治疗计划系统的剂量分布图中的CT图像上的标记点将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
但是在目前的方法中存在着一些不尽理想的地方，主要有三个不尽理想之处。第一个不尽理想的是由于金属针密度极高，所以在CT图片形成很强的伪影，由于治疗计划系统计算射线的剂量分布的一个主要因素是CT值，所以强烈的伪影将大大影响治疗计划的精确计算，甚至出现比较大的误差。为了保证金属针能在测量的时候在胶片上留下标记点所以金属针的密度必须很高。第二个不尽理想的是测量的时候金属针在胶片上产生的标记点不是非常清晰。第三个不尽理想的是在验证的时候只能验证有金属标记点断层的层面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用不同于传统的方法来定位胶片，该方法无需使用高密度的金属类标记点，同时能提供更为清晰的胶片标记点，并且能有效地对更多的调强验证断层定位。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种胶片定位方法，包括以下步骤(1)在调强验证模体上做好标记。
(2)在测量胶片上作好标记。该标记物与调强验证模体上的标记物满足自定义的对应规则。
(3)通过自定义的规则将调强验证模体和测量胶片上的标记点对应起来，使得两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
如上所述的步骤1中调强验证模体上的标记包括在CT图像中可以分辨的标记和肉眼分辨的标记。
如上所述的在CT图像中可以分辨的标记泛指一切可以被本发明所利用的能在CT图像中识别的标记，它主要是依靠标记和周围物质之间较为明显的CT值差异分辨。它不仅仅局限于一些用特殊材料制作成的点状标记物，如陶瓷制作成的细小陶瓷棒，该类材料CT值在400HU～600HU之间，而调强验证模体的CT值在-50HU～100HU之间，可以通过调节窗宽和窗位从CT图像中发现识别陶瓷标记点。该标记同时也包含调强验证模体的外轮廓上特殊的部位或者是整个外轮廓，这个主要是依靠调强验证模体与空气之间的CT值存在明显差别而分辨。
如上所述的肉眼分辨的标记，泛指一切可以被本发明所利用利用肉眼观察可以分辨的标记。它主要是指在调强验证模体上所作的肉眼可见的标记物，比如线条等。它的作用主要是用来对齐胶片上肉眼可见的标记。
调强验证模体上的CT图像中可以分辨的标记和肉眼分辨的标记可以指同一个标记，例如当针状的陶瓷标记物放置在调强验证模体的外轮廓上。
如上所述的步骤2中的胶片，目前使用的胶片包含两部分，外包装袋和感光胶片，其中密闭的外包装袋紧紧包裹感光胶片。
如上所述的步骤2中的胶片标记点，可以是做在胶片包装袋上的标记点也可以是直接做在胶片上的标记点。也可以同时在包装袋上和胶片上作标记点。虽然胶片包装袋和胶片之间的可移动性小，但是为了防止可能的移动最好在使用的过程中使用夹紧装置，例如别针使得胶片包装袋和胶片之间保持良好的相对不可移动性。
如上所述的步骤2中的胶片标记物，在包装袋上的标记物一般是在测量之前完成标记，而胶片上的标记物可以在测量之前完成标记也可以在测量完成之后标记。在胶片上的标记物可以是利用穿孔等物理方法形成的，也可以是利用微小射线束在胶片上留下感光的痕迹作为标记。
如上所述的步骤2中的自定义规则，指的是为了将胶片上的标记和调强验证模体上的标记对应起来而自定义的一种规则。该规则保证最终的目的是将感光胶片上的标记和调强验证模体上的CT图像分辨标记对应起来。
图1A为实施例一的调强验证模体标记示意图；图1B为实施例一的胶片标记示意图；图1C为调强验证的胶片示意图；图2A为实施例二的调强验证模体标记示意图；图2B为实施例二的胶片标记示意图；图3A为实施例三的调强验证模体标记示意图；图3B为实施例三的胶片标记示意图；图4A为实施例四的调强验证模体三维示意图；图4B为实施例四的调强验证模体标记示意图；图4C为实施例四的胶片标记示意图；图5A为实施例五的调强验证模体标记示意图；图5B为实施例五的胶片标记示意图；图6A为实施例六的调强验证模体零位示意图；图6B为实施例六的调强验证模体旋转后示意图；图6C为实施例六的胶片零位示意图；图6D为实施例六的胶片旋转后示意图。
具体实施例方式
为了更好的阐述本发明，在本实施例中首先对调强验证胶片做一个说明。调强验证胶片由包装袋(6)和胶片(8)构成。其中包装袋(6)是全封闭的不透光包装，它一般由两层材料构成，外层一般是纸质材料，内层为黑色的防潮防光材料构成。包装袋(6)和胶片(8)之间紧密相贴。在接受射线照射之后，胶片(8)感光，在暗室中将包装袋(6)拆开，取出胶片(8)冲洗。由于包装袋(6)和胶片(8)之间紧密相贴，所以它们之间的相对位移的可能性很小，同时由于在实际的操作过程中可以使用别针之类的固定装置，那么包装袋(6)和胶片(8)之间的相对位移可以忽略不计。同时本发明中如果没有特别的指明那么在胶片上所作标记泛指在胶片包装袋(6)和胶片(8)上作标记。这是因为由于在胶片包装袋(6)上作标记可以很容易在胶片(8)上相同的位置做标记。
实施例一在本实施例中，调强验证断层(5)的外轮廓上放置三个陶瓷标记点，分别为标记点(2)，标记点(3)，标记点(4)。由于陶瓷的CT为400HU～600HU，而调强验证模体的CT值在-50HU～100HU之间，所以通过调节CT图像的窗宽和窗位可以很容易的识别出标记点(2)，标记点(3)，标记点(4)。
然后在胶片包装袋(15)上与之对应做好三个标记点，分别为标记点(12)，标记点(13)，标记点(14)。其中标记点(2)和标记点(12)，标记点(3)和标记点(13)，标记点(4)和标记点(14)对应。对应规则为一一对应，在使用之前，使用别针固定胶片包装袋(15)的四个角。然后将胶片包装袋(15)上的标记点与调强验证模体(5)上的标记点对应起来，接受射线照射。照射结束后，在暗室中利用穿孔机将胶片包装袋(15)上的标记点穿孔，使得胶片同样位置处留下包装袋(15)上的标记。然后拆开胶片包装袋(15)，将胶片冲洗，获得剂量分布图，在胶片上的标记点由于和胶片包装袋上的标记点一致，所以可以通过该标记点与调强验证模体(5)上的标记点对应起来。从而可以将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
在本实施例中的标记点的个数并不限定在3个可以根据实际的需要改变。同时胶片上的标记点也可以和胶片袋(15)的标记点一起在测量之间做好，采用的方法可以根据自己的需要而定，例如可以事先通过一束狭小的射线束照射胶片包装袋上的标记点位置让胶片感光，留下明显的标记。
实施例二在本实施例中调强验证模体(28)的陶瓷标记点有三个分别为标记点(25)，标记点(26)，标记点(27)，三个标记点处于等边三角形的角上。在调强验证模体中心(21)与各个陶瓷标记点之间作三条连线与调强验证模体(28)的轮廓相交，在交点处做好肉眼能看见的标记点，分别为标记点(22)，标记点(23)，标记点(24)，这三个标记点并不能在CT图像上所识别。然后在胶片(38)上作好三个标记点(32)，标记点(33)，标记点(34)分别与调强验证模体上的标记点(22)，标记点(23)，标记点(24)一一对应。在做测量的时候将胶片上的标记点(32)，标记点(33)，标记点(34)和调强验证模体上的标记点(22)，标记点(23)，标记点(24)一一通过肉眼对齐。测量完毕之后，将胶片冲洗，然后将胶片扫描到计算中。此时的调强验证模体(28)的CT图像只能看见标记点(25)，标记点(26)，标记点(27)。而胶片上只能看见标记点(32)，标记点(33)，标记点(34)。但是他们之间满足事先定义的对应法则，即调强验证模体(28)的圆心(21)到陶瓷标记点的距离是一定假设为D(21-26)。那么在胶片上只需要连接圆心(31)到标记点(32)，在距离圆心距离为D(21-26)的地方求得一个虚拟的标记点(36)，同样的道理可以求得标记点(35)，标记点(35)，标记点(37)。通过标记点(35)，标记点(35)，标记点(37)和调强验证模体(28)CT图像上的标记点(25)，标记点(26)，标记点(27)一一对应就可以将胶片扫描位图和调强验证模体CT图像的坐标精确影射，从而精确的将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
实施例三本实施例中与实施例二相似，不同之处在于胶片包装袋(61)上的标记点(55)，标记点(56)，标记点(57)与调强验证模体(48)表面的标记点(42)，标记点(43)，标记点(44)一一对应。但是胶片包装袋上的标记点仅仅只做在包装袋上，并不作在胶片上，做在胶片上的是标记点(52)，标记点(53)，标记点(54)。同样的道理可以通过他们之间的对应法则获得与调强验证模体上的标记点(45)，标记点(47)，标记点(46)相对应的在胶片上的标记点(58)，标记点(59)，标记点(60)。这样就可以将胶片扫描位图和调强验证模体CT图像的坐标精确影射，从而精确的将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
实施例四本实施例与实施例二相似，在调强验证模体(88)外轮廓上的三个肉眼标记(82)、标记(83)、标记(84)分别作三条平行于圆柱中心轴的直线。测量的时候胶片(98)上的标记点(92)，标记点(93)，标记点(94)，分别对齐调强验证模体上的标记(71)，标记(72)，标记(73)。调强验证模体上的陶瓷标记点(85)，标记点(86)，标记点(87)在CT图片上可以留下清晰可见的标记点(85)，标记点(86)，标记点(87)，由于调强验证模体在做CT扫描时圆柱的中心轴与CT扫描架中心轴重合，所以可以通过标记点(85)，标记点(86)，标记点(87)所在的CT层面推导出它们在标记(71)，标记(72)，标记(73)所在层面的三个虚拟位置。这三个虚拟位置对应胶片(98)上的标记(95)，标记(96)，标记(97)。这样就可以将胶片扫描位图和调强验证模体CT图像的坐标精确影射，从而精确的将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
实施例五本实施例中使用调强验证模体的轮廓作为标记物。具体的操作步骤为在调强验证模体(101)椭圆形的外轮廓中取它的四个顶点，分别做好肉眼可见的标记(102)，标记(103)，标记(104)，标记(105)，该标记物可以在调强验证模体制造的时候就标记上去。所作的标记仅仅是肉眼可见的轮廓上的标记，在CT图像上无法识别。测量之前先在胶片(116)上作好标记点(112)，标记点(113)，标记点(114)，标记点(115)。胶片(116)上做好的标记点与调强验证模体(101)上的标记相对应。在获得的调强验证模体(101)的CT图像上，由于调强验证模体(101)的外轮廓和空气之间的CT值有很大的区别所以可以很容易的识别椭圆的外轮廓，然后在计算机中根据已知的椭圆参数，可以重建一个椭圆，并使得重建的椭圆和调强验证模体的椭圆重合，然后就可以很容易地在CT图像上获得椭圆的四个顶点的位置即标记(102)，标记(103)，标记(104)，标记(105)所在的位置，并且可以将它和胶片(106)上的标记点一一对应起来。这样就可以将胶片扫描位图和调强验证模体CT图像的坐标精确影射，从而精确的将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
实施例六本实施例中所使用的调强验证模体是可以旋转的圆柱状调强验证模体。调强验证模体(124)可以沿着中心(121)旋转。在调强验证模体(124)的外轮廓上有三个肉眼标记分别为标记(122)，标记(123)，标记(124)。其中标记(123)，标记(124)处于水平位置，顺时针旋转调强验证模体(124)30度。将胶片(141)上的标记点(142)，标记点(143)，标记点(144)分别对齐调强验证模体(124)上的标记(122)，标记(123)，标记(124)。测量完毕，通过三个标记点将胶片处于附图6C的水平零位，然后顺时针旋转30度，此时调强验证模体(124)上的标记(122)，标记(123)，标记(124)与胶片(141)上的标记点(142)，标记点(143)，标记点(144)一一对应。这样就可以将胶片扫描位图和调强验证模体CT图像的坐标精确影射，从而精确的将两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。在本实施例中调强验证模体(124)中标记点的寻找办法参考实施例五。
本发明应理解为它可以表现为其它未脱离本发明精神和实质特点的具体实施例。因此这里的实施例和例子为说明性的和非限制性的。本发明不局限于这里所提供的细节。
权利要求
1.一种胶片定位方法，包括以下步骤在调强验证模体上做好标记；在测量胶片上作好标记，该标记物与调强验证模体上的标记满足自定义的对应规则；通过自定义的对应规则将调强验证模体和测量胶片上的标记点对应起来，使得两个二维剂量分布图坐标精确影射和比较。
2.如权力要求1所述的一种胶片定位方法，其中调强验证模体上的标记包括在CT图像中可以分辨的标记和肉眼分辨的标记。
3.如权力要求2所述的一种胶片定位方法，其中CT图像中可以分辨的标记泛指一切可以被本发明所利用的能在CT图像中识别的标记，它主要是依靠标记和周围物质之间较为明显的CT值差异分辨。
4.如权力要求2所述的一种胶片定位方法，其中肉眼分辨的标记泛指一切可以被本发明所利用利用肉眼观察可以分辨的标记。
5.如权力要求2所述的一种胶片定位方法，其中调强验证模体上的CT图像中可以分辨的标记和肉眼分辨的标记可以指同一个标记。
6.如权力要求1所述的一种胶片定位方法，其中胶片上的标记可以是做在胶片包装袋上的标记点也可以是直接做在胶片上的标记点。
7.如权力要求6所述的一种胶片定位方法，其中也可以同时在包装袋上和胶片上作标记点。
8.如权力要求1所述的一种胶片定位方法，在胶片包装袋和胶片之间可以使用夹紧装置。
9.如权力要求6所述的一种胶片定位方法，在包装袋上的标记物一般是在测量之前完成标记，而胶片上的标记物可以在测量之前完成标记也可以在测量完成之后标记。
10.如权力要求6所述的一种胶片定位方法，其中在胶片上的标记物可以是利用穿孔等物理方法形成的，也可以是利用微小射线束在胶片上留下感光的痕迹作为标记。
11.如权力要求1所述的一种胶片定位方法，其中自定义的对应规则指的是为了将胶片上的标记和调强验证模体上的标记对应起来而自定义的一种规则。
12.如权力要求11所述的一种胶片定位方法，其中自定义的对应规则最终的目的是将感光胶片上的标记和调强验证模体上的CT图像分辨标记对应起来。
全文摘要
本发明涉及一种放射治疗剂量验证中的胶片定位方法，本发明通过在胶片上事先做好标记并且该标记与调强验证模体上的标记对应起来，完全解决了目前胶片和调强验证模体的剂量分布图定位不准，效果不好的弊端。本发明无需使用高密度的金属定位针，而可以精确定位调强验证模体的任意断层和胶片的位置。并且可以精确定位旋转调强验证模体。
文档编号A61N5/00GK1595199SQ200410049990
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月24日 优先权日2004年6月24日
发明者李力, 张军, 朱小东 申请人:李力, 张军