一种放疗定位方法

本发明涉及放疗定位，具体是一种放疗定位方法。

背景技术：

1、目前，患者进行放疗治疗过程中，医生一般将患者的胶片与患者治疗时的身体做对照，通过人为判断定位患者感兴趣区的位置，并对感兴趣区域的容积进行估算，再进行后续的放疗操作，这种方式经常出现因感兴趣区域的定位不准确，角度存在偏差等问题，导致后续处理过程中，并不能有效的对感兴趣区域进行处理，导致处理效果不好的问题；

2、因此，如何发明一种放疗定位方法，使得患者在放疗之前，准确定位感兴趣区位置，从而保证放疗操作准确无误，并防止因放疗定位偏差的造成负面影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种放疗定位方法，以解决以上的问题。

2、为达到以上目的，提供以下技术方案：

3、一种放疗定位方法，用于放疗过程前的校准定位操作，包括以下步骤：

4、s1：选定直径10mm、长度10mm的金属圆柱体作为金标，垂直于床体的表面固定于其上，并沿床体的四周边缘处行列等间隔地均匀排布，以床体的左上角金标的表面圆心为坐标原点建立金标坐标系，横向为x轴，纵向为y轴；

5、其中，定义与坐标原点距离最远的金标坐标为(xmax,ymax)，金标至少固定于金标坐标系的(0,0)，(xmax,0)，(xmax,ymax)，(0,ymax)和六个点上，金标之间列间距小于50mm，行间距不小于300mm；

6、s2：将床体分为检查床与治疗床，扫描检查床上的全部金标，获取金标三维位置在数据空间的数据，备用；

7、s3：校准定位系统，在检查床上和定位系统内分别绘制矩形图案，调整定位使二者重合完成粗调，求得第一调整系数；将s2中的金标数据体绘制并投影至检查床上，使金标投影与检查床上实际金标相对应完成精调，求得第二调整系数；

8、s4：通过定位系统绘制投影标记图形，在患者身上设置与投影重合的标记件，对患者进行扫描获取数据集；

9、s5：体绘制患者数据集，并通过第一调整系数以及第二调整系数进行调整，将调整后的图像以及s4中的标记图形投影至患者身上，指导患者调整体位，使标记件与标记图形的投影重合。

10、优选地，所述步骤s3具体为：

11、s31：以定位系统中的显示界面中心点为矩形中心点，绘制一个标准的矩形，矩形大小设为宽度δx＝100，长度δy＝200，以标准矩形的中心点为坐标原点建立坐标系，选定(x0,y0)，(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，(x4,y4)，(x5,y5)为6个矩形控制点，6个矩形控制点分别位于矩形的四个角点和两个长边的中点；

12、s32：人工调整定位系统的清晰度、亮度，调整投影参数防止定位系统投影失真；

13、s33：以检查床床面中心点为坐标原点建立床面坐标系，x轴、y轴分别沿床的长、宽方向布置，以固定间隔在轴线上设置刻度，并将坐标系、轴线以及刻度在床面上画出，并在床上画上矩形作为标记；

14、其中，固定间隔可以选择mm或μm作为基本单位；

15、s34：投影粗调校准：

16、将定位系统中的标准矩形投影到检查床上，调整定位系统中标准矩形的6个矩形控制点，直至标准矩形和检查床的矩形标记完全重合；

17、其中，标准矩形在定位系统中的原始坐标为：

18、(x0,y0)，(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，(x4,y4)，(x5,y5)；

19、为与有效标记位置吻合，进行坐标调整，

20、设调整后的6个矩形控制点坐标为：

21、(x0',y0')，(x1',y1')，(x2',y2')，(x3',y3')，(x4',y4')，(x5',y5')；

22、原始坐标及调整后坐标为已知量，按照以下关系式求解系数：

23、xi'＝a00+a10xi+a01yi+a20xi2+a11xiyi+a02yi2,0≤i≤5,      式1

24、yi'＝b00+b10xi+b01yi+b20xi2+b11xiyi+b02yi2,0≤i≤5；       式2

25、通过所述式1、式2求得第一调整系数为：

26、[a00,a10,a01,a11,a20,a02,b00,b10,b01,b11,b20,b02]；

27、s35：投影精调校准：

28、将s2中获得的金标三维位置在数据空间的数据，通过三维绘制软件以体绘制方式绘制可视化图像至定位系统中，图像坐标为(x”i,y”i,z”i)，调整图像左上角位置的坐标使其与调整坐标后的标准矩形左上角位置坐标重合，此时图像的宽δxi”和长δyi”以及调整坐标后标准矩形的宽δxt”和长δyt”已知，以下式3、式4为比例系数，以下式5为变换公式，将图像等比例仿射变换到标准矩形上，使图像可由6个矩形控制点控制，调整后的图像坐标为(x”t,y”t,z”t)；

29、

30、

31、

32、通过控制标准矩形的6个控制点，调整使图像中的每个金标图形与床面的金标图形全部吻合，调整前的6个控制点坐标为：

33、(x0',y0')，(x1',y1')，(x2',y2')，(x3',y3')，(x4',y4')，(x5',y5')；

34、调整后的6个控制点坐标为：

35、(x0”,y0”)，(x1”,y1”)，(x2”,y2”)，(x3”,y3”)，(x4”,y4”)，(x5”,y5”)；

36、将调整前的控制点坐标代入所述式1、式2中的xi、yi；

37、将调整后的控制点坐标代入所述式1、式2中的xi'、yi'；

38、通过所述式1、式2求得第二调整系数为：

39、[a00',a10',a01',a11',a20',a02',b00',b10',b01',b11',b20',b02']。

40、优选地，所述步骤s4具体为：

41、s41：辅助患者躺在检查床上，通过定位系统绘制标记图形，投影至患者身上刚性部位；

42、其中，标记图形数量大于三个，标记图形应构成一个平面；

43、s42：制作标记件，粘贴到患者被投影的部位上，并使标记件与投影的标记图形完全重合；

44、s43：在检查床上对患者进行扫描，形成断层序列数据集，并同时扫描至少4个金标，得到金标数据，用于辅助投影定位，将断层序列数据集传至处理系统终端，构造三维数据集，备用；

45、s44：将三维数据集在第一感兴趣区内部的体素标记为体素灰度值的最大值，非第一感兴趣区内的体素标记为灰度值0，经该处理后的三维数据集记为a数据集；

46、s45：构造一个与s43中三维数据集相同的数据集，命名为b数据集，并将所有的体素灰度值设为0；

47、s46：扫描s43中的三维数据集和s44中的a数据集，当a数据集中的体素灰度值不为0时，将三维数据集中相应位置的体素灰度值赋值给b数据集相应位置的体素，a数据集中体素灰度值为0时，对b数据集不做操作，重复上述步骤至扫描完成，将b数据集保存并另存备用；

48、s47：获取s46中另存的b数据集中的第二感兴趣区，构造一个与s43中三维数据集相同的数据集，命名为c数据集，并将第二感兴趣区内的体素灰度值设为最大值，非第二感兴趣区内的体素灰度值设为0。

49、优选地，所述步骤s5具体为：

50、s51：辅助患者躺在治疗床上，建立与定位系统初始绘制的标准矩形相同的标准矩形副本，将b数据集、c数据集以及s43中扫描到的金标数据以体绘制方式传递到定位系统，调整三者左上角位置的坐标，使其与标准矩形副本的坐标重合，将三者按照s35的等比例仿射变换到标准矩形副本上，依次选用

51、[a00,a10,a01,a11,a20,a02,b00,b10,b01,b11,b20,b02]与

52、[a00',a10',a01',a11',a20',a02',b00',b10',b01',b11',b20',b02']作为系数，

53、按照所述式1以及式2对标准矩形副本进行调整后，将图像投影到治疗床的患者身上，通过金标投影进行辅助校准；

54、s52：将定位系统内的标记图形再次投影到治疗床的患者身上，指导患者调整体位，使标记图形的投影与标记件完全重合。

55、本发明的有益效果为：

56、1、本发明通过多技术点结合，运用了金标辅助定位患者的位置，并与患者的体位调整相结合，共同实现放疗定位，使得患者在放疗之前，准确定位感兴趣区位置，从而保证放疗操作准确无误，并防止因放疗定位偏差的造成负面影响。