本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)和定位方法。

背景技術(shù)：

放射治療，或者以放射治療為主的綜合治療是當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中針對腫瘤治療中最為普遍優(yōu)選的治療方案。

放射治療可針對多種癌癥。在治療過程中，通常需要對患者進行擺位。所謂擺位，就是令患者躺在治療床的床面上，調(diào)整患者的姿勢和位置，以使得患者的患部位于最適合射線照射的位置。在一個放射療程中，需要在長達兩個月的一段時期內(nèi)對患者的同一個特定部位進行多次照射，以期獲得最佳的照射效果。因此我們通常希望每次照射時，射線的照射區(qū)域都夠盡可能保持一致，因此擺位的作用不言而喻。

放射治療需要用到射線源，也就是加速器。目前常見的加速器生產(chǎn)商有elekta、varian和siemens等等。目前絕大多數(shù)用于釋放射線的加速器，原理參見圖1所示，其射線腔通常能夠以目標(biāo)位置，也就是準(zhǔn)直器的準(zhǔn)心的位置為球心，在三維空間的一個球面上運動。為了將最適合照射的患處區(qū)域暴露在球心位置，實踐中，常常會利用到激光定位。因此人們通常將激光定位裝置固定在放射治療室的墻上，以使得激光的定位中心始終位于這一球心位置。而為了將患者的患部調(diào)整至該定位中心的位置，則需要移動治療床的床面。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚，常見的加速器治療床已經(jīng)實現(xiàn)了針對床面在長度方向和高度方向上的位移的電動調(diào)整。而受限于機械結(jié)構(gòu)的成本，大部分加速器的治療床的床面在水平方向上的角度的調(diào)整依然依賴于醫(yī)者的手工操作。

對于現(xiàn)有的加速器而言，為了保證射線腔的運動范圍，治療床的床面通常要調(diào)整到1.24m以上的高度位置。醫(yī)者需要在這一高度上，按照激光定位的指示，手動調(diào)整治療床的床面在水平方向上的角度。而參見圖2所示，按照醫(yī)者的平均身高計算，治療床的床面高度通常都將靠近醫(yī)者的腋下位置的所在高度，因此調(diào)整治療床的床面時將十分吃力。對于肥胖患者的身體而言，角度的調(diào)整將尤為困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)和定位方法，采用該激光定位系統(tǒng)和定位方法可以更容易地調(diào)整治療床的床面的角度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，安裝在設(shè)置有加速器的治療室內(nèi)，包括照準(zhǔn)激光定位模塊和輔助激光定位模塊；

其中，照準(zhǔn)激光定位模塊所發(fā)射出的激光用于定位加速器的照射區(qū)域；

輔助激光定位模塊用于輔助定位擺位區(qū)域。

本發(fā)明還提供了一種激光定位方法，包括如下步驟：

將治療床的床面移動至擺位區(qū)域；

借助照準(zhǔn)激光定位模塊和輔助激光定位模塊，調(diào)整治療床的床面在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，完成擺位；

借助照準(zhǔn)激光定位模塊，將治療床的床面平移至照射區(qū)域。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明通過借助輔助激光定位模塊來配合定位，使得擺位可以在擺位區(qū)域內(nèi)完成。在本發(fā)明中，在擺位區(qū)域內(nèi)完成擺位之后再將治療床的床面平移至照射區(qū)域，將照射區(qū)域與擺位區(qū)域分開，使得擺位區(qū)域不再受到加速器的物理位置的限制。

由于本發(fā)明可以方便地將擺位區(qū)域設(shè)置在相對較低的位置，使得在手動調(diào)整治療床的床面的角度時，醫(yī)者的施力角度更符合人體工學(xué)，更加省力，因此提高了擺位的重復(fù)性，實現(xiàn)了良好的擺位效果。

在本發(fā)明中，作為優(yōu)選，照準(zhǔn)激光定位模塊包括：

至少兩個縱軸照準(zhǔn)定位激光器和至少一個水平照準(zhǔn)定位激光器，縱軸照準(zhǔn)定位激光器所發(fā)射出的激光在加速器的照射區(qū)域相交，并形成相交線，相交線為以加速器的準(zhǔn)心為原點的直角坐標(biāo)系的z軸；水平照準(zhǔn)定位激光器所發(fā)射出的激光位于直角坐標(biāo)系的xOy平面上。

而作為優(yōu)選，在將治療床的床面移動至擺位區(qū)域的步驟中：

借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器和輔助激光定位模塊，調(diào)整治療床的床面在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，完成擺位；

在將治療床的床面移動至照射區(qū)域的步驟中：

借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器和水平照準(zhǔn)定位激光器，沿z軸移動治療床的床面，直至患者的患部位于直角坐標(biāo)系的原點位置。

相比于傳統(tǒng)的點光源激光器而言，采用線光源激光器能夠提高定位的精確度。

進一步地，作為優(yōu)選，輔助激光定位模塊包括：至少一個輔助定位激光器，輔助定位激光器所發(fā)射出的激光與水平照準(zhǔn)定位激光器所發(fā)射出的激光平行，且位于xOy平面的下方，且與z軸相交。

而作為優(yōu)選，在將治療床的床面移動至擺位區(qū)域的步驟中：

借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器和輔助定位激光器，調(diào)整治療床的床面在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，直至患者的患部位于與z軸與輔助定位激光器所發(fā)射出的激光的所在平面的交點位置，完成擺位。

當(dāng)輔助定位激光器所發(fā)射出的激光與z軸相交時，可以和照準(zhǔn)激光定位模塊共用z軸，方便在xOy平面下方的定位操作。相比于通過輔助激光定位模塊，在xOy平面的下方利用多個激光器重新建立新的直角坐標(biāo)系的技術(shù)方案而言，共用z軸不但降低了結(jié)構(gòu)成本，而且使得系統(tǒng)的復(fù)雜度大幅度降低，提高了使用精度。

更進一步地，作為優(yōu)選，輔助定位激光器有兩個，且這兩個輔助定位激光器對置設(shè)置。利用對置設(shè)置的兩個輔助定位激光器可以防止操作時人員和器械的遮擋影響，提高系統(tǒng)的使用便利性。

同樣進一步地，作為優(yōu)選，水平照準(zhǔn)定位激光器和輔助定位激光器所發(fā)射出的激光的顏色不同。

不同的顏色可以方便識別激光，并且，可以更加清楚地看到z軸與輔助定位激光器所發(fā)射出的激光的交點，進而方便擺位。

另外，作為優(yōu)選，輔助激光定位模塊也可以包括：與水平照準(zhǔn)定位激光器相對應(yīng)設(shè)置的反射機構(gòu)；

反射機構(gòu)反射對應(yīng)的水平照準(zhǔn)定位激光器所發(fā)射出的一部分激光，并且，所反射的激光與水平照準(zhǔn)定位激光器所發(fā)射出的激光平行，且位于xOy平面的下方。

通過反射機構(gòu)反射多余的激光，在提高激光利用率的同時，能夠節(jié)約激光器的數(shù)量，大幅度地降低成本。

進一步地，作為優(yōu)選，反射機構(gòu)包括開有入射口和出射口的反射腔，以及設(shè)置在反射腔內(nèi)的若干面反射鏡，水平照準(zhǔn)定位激光器所放射出的一部分激光從入射口進入反射腔，經(jīng)反射鏡反射后從出射口射出。

借由將反射鏡集成在反射腔內(nèi)，使得反射機構(gòu)整體可以隨水平照準(zhǔn)定位激光器的調(diào)整而調(diào)整，更加方便。而且，反射光的光路被集成在反射腔內(nèi)還可以避免光路被障礙物遮擋，提高便利性。

另外，作為優(yōu)選，水平照準(zhǔn)定位激光器有兩個，且這兩個水平照準(zhǔn)定位激光器對置設(shè)置。

同樣的，利用對置設(shè)置的兩個水平照準(zhǔn)定位激光器也可以防止操作時人員和器械的遮擋影響，提高系統(tǒng)的使用便利性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明背景技術(shù)治療室的示意圖；

圖2是本發(fā)明背景技術(shù)手動調(diào)整治療床的床面時的操作示意圖；

圖3是本發(fā)明第一實施方式治療床的床面位于z軸下部時治療室的示意圖；

圖4是本發(fā)明第一實施方式治療床的床面位于z軸中上部時治療室的示意圖；

圖5是本發(fā)明第一實施方式手動調(diào)整治療床的床面時的操作示意圖；

圖6是本發(fā)明第二實施方式治療室的示意圖；

圖7是本發(fā)明第四實施方式治療室的示意圖；

圖8是本發(fā)明第五實施方式反射機構(gòu)的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-加速器；2-縱軸照準(zhǔn)定位激光器；3-水平照準(zhǔn)定位激光器；4-輔助定位激光器；5-治療床的床面；6-z軸；7-xOy平面；8-反射機構(gòu)；8a-反射腔；8a1-入射口；8a2-出射口；8b-反射鏡。

具體實施方式

實施方式一

本發(fā)明的第一實施方式提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，安裝在設(shè)置有加速器1的治療室內(nèi)，包括照準(zhǔn)激光定位模塊和輔助激光定位模塊；

其中，照準(zhǔn)激光定位模塊所發(fā)射出的激光用于定位加速器1的照射區(qū)域；

輔助激光定位模塊用于輔助定位治療床的床面5的擺位區(qū)域。

具體而言，在本實施方式中，參見圖3、圖4所示，照準(zhǔn)激光定位模塊包括：

至少兩個縱軸照準(zhǔn)定位激光器2和至少一個水平照準(zhǔn)定位激光器3，縱軸照準(zhǔn)定位激光器2所發(fā)射出的激光在加速器1的照射區(qū)域相交，并形成相交線，相交線為以加速器1的準(zhǔn)心為原點的直角坐標(biāo)系的z軸6；水平照準(zhǔn)定位激光器3所發(fā)射出的激光位于直角坐標(biāo)系的xOy平面7上。

而輔助激光定位模塊則包括：至少一個輔助定位激光器4，輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光與水平照準(zhǔn)定位激光器3所發(fā)射出的激光平行，且位于xOy平面7的下方，且與z軸6相交。

通常，這些激光器都被安裝在治療室的墻面上，當(dāng)然，在滿足激光定位的要求的前提下，激光器也可以安裝在其它任意位置。值得一提的是，在本實施方式中，選用的激光器所發(fā)出的激光為線激光，也就是說，采用的是一字線激光器。因此兩個縱軸照準(zhǔn)定位激光器2的激光發(fā)射方向需同向設(shè)置，所發(fā)射出的激光才得以在相交時形成相交線。常規(guī)的來說，將z軸6垂直于治療室的地面，而治療床的床面5設(shè)置為可以在z軸6的方向平移，可以簡化校準(zhǔn)手續(xù)，使得操作步驟簡單化。顯然，采用點式激光器或者將多種激光器混合使用時，通過一定的輔助設(shè)計，也能夠基本滿足本發(fā)明的發(fā)明目的。具體的手段和應(yīng)用方式在本專利中不再詳細展開。而相比于傳統(tǒng)的點光源激光器而言，采用線光源激光器能夠提高定位的精確度。

另外值得一提的是，兩個縱軸照準(zhǔn)定位激光器2可以如圖3、圖4所示的，設(shè)置在治療室內(nèi)相互垂直的兩個墻面上，且二者所發(fā)射出的激光互成直角。當(dāng)然，二者也可以互成一定夾角，這并不影響本發(fā)明技術(shù)目的的實現(xiàn)。

實際使用時，醫(yī)者可以借助治療床的機械動力機構(gòu)，將治療床的床面5移動至擺位區(qū)域；然后借助照準(zhǔn)激光定位模塊和輔助激光定位模塊，調(diào)整治療床的床面5在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，完成擺位；最后借助照準(zhǔn)激光定位模塊，將治療床的床面5平移至照射區(qū)域。

具體來說，在將治療床的床面5移動至擺位區(qū)域的步驟中：

參見圖3所示，首先將治療床的床面5移動至xOy平面7的下方，并到達輔助定位激光器4所發(fā)出的激光的所在平面附近；

參見圖5所示，借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器2和輔助定位激光器4，調(diào)整治療床的床面5在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，直至患者的患部位于與z軸6與輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光的所在平面的交點位置，完成擺位。

參見圖4所示，借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器2和水平照準(zhǔn)定位激光器3，沿z軸6移動治療床的床面5，直至患者的患部位于直角坐標(biāo)系的原點位置。

當(dāng)輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光與z軸6相交時，可以和照準(zhǔn)激光定位模塊共用z軸6，方便在xOy平面7下方的定位操作。相比于通過輔助激光定位模塊，在xOy平面7的下方利用多個激光器重新建立新的直角坐標(biāo)系的技術(shù)方案而言，共用z軸6不但降低了結(jié)構(gòu)成本，而且使得系統(tǒng)的復(fù)雜度大幅度降低，提高了使用精度。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明通過借助輔助激光定位模塊來配合定位，使得擺位可以在擺位區(qū)域內(nèi)完成。在本發(fā)明中，在擺位區(qū)域內(nèi)完成擺位之后再將治療床的床面5平移至照射區(qū)域，將照射區(qū)域與擺位區(qū)域分開，使得擺位區(qū)域不再受到加速器1的物理位置的限制。

參見圖5和圖2比較所示，由于本發(fā)明可以方便地將擺位區(qū)域設(shè)置在相對較低的位置，使得在手動調(diào)整治療床的床面5的角度時，醫(yī)者的施力角度更符合人體工學(xué)，更加省力，因此提高了擺位的重復(fù)性，實現(xiàn)了良好的擺位效果。

實施方式二

本發(fā)明的第二實施方式提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，第二實施方式是第一實施方式的進一步改進；主要改進之處在于，在本發(fā)明的第二實施方式中，參見圖6所示，輔助定位激光器4有兩個，且這兩個輔助定位激光器4對置設(shè)置。

利用對置設(shè)置的兩個輔助定位激光器4可以防止操作時人員和器械的遮擋影響，提高系統(tǒng)的使用便利性。

值得一提的是，在本實施方式中，水平照準(zhǔn)定位激光器3和其中一個縱軸照準(zhǔn)定位激光器2沿著高度方向設(shè)置在一起，從而可以方便激光的定位和校準(zhǔn)。

而且，在本實施方式中，水平照準(zhǔn)定位激光器3有兩個，且這兩個水平照準(zhǔn)定位激光器3對置設(shè)置。

同樣的，利用對置設(shè)置的兩個水平照準(zhǔn)定位激光器3也可以防止操作時人員和器械的遮擋影響，提高系統(tǒng)的使用便利性。

進一步的，在本實施方式中，同樣也可以增設(shè)一個縱軸照準(zhǔn)定位激光器2并與對置設(shè)置的水平照準(zhǔn)定位激光器3對應(yīng)，并起到相同的功能。

實施方式三

本發(fā)明的第三實施方式提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，第三實施方式是第一或第二實施方式的進一步改進；主要改進之處在于，在本發(fā)明的第三實施方式中，水平照準(zhǔn)定位激光器3和輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光的顏色不同。

不同的顏色可以方便識別激光，并且，可以更加清楚地看到z軸6與輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光的交點，進而方便擺位。

實施方式四

本發(fā)明的第四實施方式提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，第四實施方式與第一至第三實施方式都有所不同；主要不同之處在于，在本發(fā)明的第一至第三實施方式中，輔助激光定位模塊包括至少一個輔助定位激光器4；而，在本發(fā)明的第四實施方式中，參見圖7所示，輔助激光定位模塊包括：與水平照準(zhǔn)定位激光器3相對應(yīng)設(shè)置的反射機構(gòu)8。

反射機構(gòu)8沿著圖7中箭頭所示的方向反射對應(yīng)的水平照準(zhǔn)定位激光器3所發(fā)射出的一部分激光，并且，所反射的激光與水平照準(zhǔn)定位激光器3所發(fā)射出的激光平行，且位于xOy平面7的下方。

值得一提的是，由于本實施方式中，采用的是一字線激光器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解，這種激光器所發(fā)出的激光，其通過的路徑通常能夠構(gòu)成一個平面。而應(yīng)用在本專利所稱的加速器1上時，除直接對準(zhǔn)照射區(qū)域的激光之外，其余兩側(cè)的部分激光往往最終射在治療室的墻面上，造成浪費。而本實施方式可以利用反射機構(gòu)8反射這部分的激光，節(jié)約了能源，提高了能量的利用率。

此外，通過反射機構(gòu)8反射多余的激光，在提高激光利用率的同時，還能夠節(jié)約激光器的數(shù)量，大幅度地降低成本。

本實施方式的反射機構(gòu)8可以有多種結(jié)構(gòu)。例如，可以在治療室的墻面上設(shè)置固定角度的第一反射鏡8b，在該墻面的鄰側(cè)設(shè)置第二反射鏡8b，使得激光依次通過第一反射鏡8b、第二反射鏡8b并最終達到且位于xOy平面7的下方。具體的反射機構(gòu)8的設(shè)置方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以依賴于常規(guī)的光學(xué)原理來設(shè)計，在本實施方式中不再予以贅述。

實施方式五

本發(fā)明的第五實施方式提供了一種用于放射治療的激光定位系統(tǒng)，第五實施方式是第四實施方式的進一步改進；主要改進之處在于，在本發(fā)明的第五實施方式中，參見圖8所示，反射機構(gòu)8包括開有入射口8a1和出射口8a2的反射腔8a，以及設(shè)置在反射腔8a內(nèi)的若干面反射鏡8b，水平照準(zhǔn)定位激光器3所放射出的一部分激光從入射口8a1進入反射腔8a，經(jīng)反射鏡8b反射后從出射口8a2射出。

相對于在墻面上零散地設(shè)置反射鏡8b而言，借由將反射鏡8b集成在反射腔8a內(nèi)，使得反射機構(gòu)8整體可以隨水平照準(zhǔn)定位激光器3的調(diào)整而調(diào)整，更加方便。而且，反射光的光路被集成在反射腔8a內(nèi)還可以避免光路被障礙物遮擋，提高便利性。

實施方式六

本發(fā)明的第六實施方式提供了一種激光定位方法，包括如下步驟：

將治療床的床面5移動至擺位區(qū)域；

借助照準(zhǔn)激光定位模塊和輔助激光定位模塊，調(diào)整治療床的床面5的床面在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，完成擺位；

借助照準(zhǔn)激光定位模塊，將治療床的床面5平移至照射區(qū)域。

具體來說，在將治療床的床面5移動至擺位區(qū)域的步驟中，通過借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器2和輔助定位激光器4，調(diào)整治療床的床面5在水平方向上的位置和相對于水平面的角度，直至患者的患部位于與z軸6與輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光的所在平面的交點位置，完成擺位；

在將治療床的床面5移動至照射區(qū)域的步驟中，通過借助縱軸照準(zhǔn)定位激光器2和水平照準(zhǔn)定位激光器3，沿z軸6移動治療床的床面5，直至患者的患部位于直角坐標(biāo)系的原點位置。

當(dāng)輔助定位激光器4所發(fā)射出的激光與z軸6相交時，可以和照準(zhǔn)激光定位模塊共用z軸6，方便在xOy平面7下方的定位操作。相比于通過輔助激光定位模塊，在xOy平面7的下方利用多個激光器重新建立新的直角坐標(biāo)系的技術(shù)方案而言，共用z軸6不但降低了結(jié)構(gòu)成本，而且使得系統(tǒng)的復(fù)雜度大幅度降低，提高了使用精度。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明通過借助輔助激光定位模塊來配合定位，使得擺位可以在擺位區(qū)域內(nèi)完成。在本發(fā)明中，在擺位區(qū)域內(nèi)完成擺位之后再將治療床的床面5平移至照射區(qū)域，將照射區(qū)域與擺位區(qū)域分開，使得擺位區(qū)域不再受到加速器1的物理位置的限制。

由于本發(fā)明可以方便地將擺位區(qū)域設(shè)置在相對較低的位置，使得在手動調(diào)整治療床的床面5的角度時，醫(yī)者的施力角度更符合人體工學(xué)，更加省力，因此提高了擺位的重復(fù)性，實現(xiàn)了良好的擺位效果。

應(yīng)當(dāng)值得注意的是，本實施方式所述及的方法僅為一種激光定位方法，其直接目的僅僅只是更好地實現(xiàn)激光定位時的擺位(并不是以獲得疾病診斷結(jié)果或健康狀況為直接目的)，且以治療床的床面5作為移動定位動作的直接實施對象，且并不能直接通過本實施方式的方法獲得診斷結(jié)果、健康狀況或治療效果，因此本實施方式的方法并不屬于疾病的診斷與治療方法。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在上述的各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于上述各實施方式的種種變化和修改，也可以基本實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。因此，在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細節(jié)上對上述實施方式作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。