一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法.pdf

本发明涉及一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法。利用激光扫描或三维照相的方法实时探测胸围变化从而反向计算出肿瘤的实时位置。该方法解决现有技术只能对体部的肿瘤进行静态定位而无法实时跟踪肿瘤位置的问题。

1、  一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法，其特征是，包括以下步骤：
(一)让病人深吸气，屏住气，做包括肿瘤区域的CT扫描T1，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K1；让病人深呼气，屏住气，再做包括肿瘤区域的CT扫描T2，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K2；
(二)根据T1和T2计算出肿瘤位置三维坐标的变化：Δa，Δb，Δc，其中Δa为与病人脊柱平行方向的坐标变化；由K1和K2得到的体表轮廓三维图像得到病人胸围值，分别记作k1和k2，由此得到病人呼吸所导致的胸围变化Δk＝k1-k2；由此可计算出肿瘤位置相对于胸围的变化率：ΔPa＝Δa/Δk，ΔPb＝Δb/Δk，ΔPc＝Δc/Δk；
(三)治疗时通过实时激光扫描并测量出病人胸围值kx，计算出肿瘤位置坐标相对于T1时的移动量ΔX＝ΔPa(k1-kx)，ΔY＝ΔPb(k1-kx)，ΔZ＝ΔPc(k1-kx)。

2、  如权利要求1所述的放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法，其特征是，所述的与病人脊柱垂直方向的坐标差值ΔY，ΔZ随呼吸运动变化不大，可以忽略。

3、  如权利要求1所述的放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法，其特征是，所述的三维激光扫描仪可以用三维照相仪代替。

一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法
技术领域
本发明涉及一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法。
现有技术
精确放射治疗的基本目标是提高治疗增益比。在体部放射治疗中，病人的呼吸运动会导致某些肿瘤出现位置偏移，通常采用的体部定位框架只能对肿瘤进行静态定位，而无法实时跟踪由于呼吸运动引起的肿瘤位置的变化，这样使得射线靶点不能始终对准肿瘤组织，从而让较多的正常组织接受不必要的辐射，降低了疗效并产生副作用。
发明内容
本发明提供一种放射治疗时实时跟踪肿瘤位置的方法，以解决现有技术只能对体部的肿瘤进行静态定位而无法实时跟踪肿瘤位置的问题。
为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法，其特征是，包括以下步骤：
(一)让病人深吸气，屏住气，做包括肿瘤区域的CT扫描T1，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K1；让病人深呼气，屏住气，再做包括肿瘤区域的CT扫描T2，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K2。
(二)根据T1和T2计算出肿瘤位置三维坐标的变化：Δa，Δb，Δc，其中Δa为与病人脊柱平行方向的坐标变化；由K1和K2得到的体表轮廓三维图像得到病人胸围值，分别记作k1和k2，由此得到病人呼吸所导致的胸围变化Δk＝k1-k2；由此可计算出肿瘤位置相对于胸围的变化率：ΔPa＝Δa/Δk，ΔPb＝Δb/Δk，ΔPc＝Δc/Δk；
(三)治疗时通过实时激光扫描并测量出病人胸围值kx，计算出肿瘤位置坐标相对于T1时的移动量ΔX＝ΔPa(k1-kx)，ΔY＝ΔPb(k1-kx)，ΔZ＝ΔPc(k1-kx)。
所述的与病人脊柱垂直方向的坐标差值ΔY，ΔZ随呼吸运动变化不大，可以忽略。另外上述的三维激光扫描仪可以用三维照相仪代替。
在采用了上述技术方案后，由于呼吸引起的肿瘤位置改变与呼吸引起的胸围变化存在近似的正比关系，所以可通过激光扫描或三维照相的方法实时探测胸围变化从而反向计算出肿瘤的实时位置。该方法解决现有技术只能对体部的肿瘤进行静态定位而无法实时跟踪肿瘤位置的问题。在实时跟踪到肿瘤位置后，实施治疗时即可通过计算机软件控制治疗床进行相应位移予以补偿。另外由于肿瘤位置随呼吸运动的变化很小，用胸围变化来计算肿瘤位置的变化实际上是对肿瘤位置的变化进行了几倍的放大，因此计算出的结果也更加精确。最后，本发明实现非接触式自动跟踪，操作简单易行，不增加病人的痛苦。
具体实施方式：
一种放射治疗实时跟踪肿瘤位置的方法，其特征是，包括以下步骤：
(一)让病人深吸气，屏住气，做包括肿瘤区域的CT扫描T1，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K1；让病人深呼气，屏住气，再做包括肿瘤区域的CT扫描T2，同时重建病人胸部表面轮廓，记作K2。
(二)根据T1和T2计算出肿瘤位置三维坐标的变化：Δa，Δb，Δc，其中Δa为与病人脊柱平行方向的坐标变化；由K1和K2得到的体表轮廓三维图像得到病人胸围值，分别记作k1和k2，由此得到病人呼吸所导致的胸围变化Δk＝k1-k2；由此可计算出肿瘤位置相对于胸围的变化率：ΔPa＝Δa/Δk，ΔPb＝Δb/Δk，ΔPc＝Δc/Δk；
(三)治疗时通过实时激光扫描并测量出病人胸围值kx，由于呼吸运动引起的肿瘤位置的改变基本是均匀的，所以可以计算出肿瘤位置坐标相对于T2时的移动量ΔX＝ΔPa(kx-k2)，ΔY＝ΔPb(kx-k2)，ΔZ＝ΔPc(kx-k2)，由此实现实时跟踪肿瘤位置变化。
上述的与病人脊柱垂直方向的坐标差值ΔY，ΔZ随呼吸运动变化不大，可以忽略。另外上述的三维激光扫描仪可以用三维照相仪代替。
在实时跟踪到肿瘤位置后，可通过计算机软件控制治疗床进行相应位移予以补偿，从而在治疗中实现实时精确定位，提高了治疗增益比。