[发明专利]影像引导及呼吸运动分析系统

权利要求书

1.一种影像引导及呼吸运动分析系统，其特征在于：包括C型臂及X射线影像系统、治疗控制系统、数据库管理系统、治疗床和影像引导放射治疗系统，影像引导放射治疗系统即IGRT系统；所述IGRT系统由影像采集软件系统、呼吸运动追踪信号采集软件系统、影像引导系统和呼吸运动分析系统组成；所述治疗床与治疗控制系统电通信连接，治疗控制系统分别与影像引导系统、呼吸运动分析系统电通信连接，所述数据库管理系统分别与影像引导系统、呼吸运动分析系统电通信连接；所述影像引导系统、呼吸运动分析系统、影像采集软件系统、呼吸运动追踪系统采集软件系统之间为电通信连接；所述呼吸运动追踪信号采集软件系统还与红外呼吸运动追踪系统电通信连接，所述C型臂与X射线影像系统、影像采集软件系统之间为电通信连接；

其分析方法如下：

第一步：系统初始化，整个系统完成初始化操作；

第二步：数据加载，所述治疗控制系统向影像引导放射治疗系统发送需要进行摆位的患者信息，影像引导放射治疗系统则根据接收到的患者信息从数据库管理系统中下载对应患者的计划影像数据；

第三步：通过IGRT系统选择交叉定位或者CBCT定位方式进行患者摆位；

第四步：摆位验证，基于交叉定位X线影像进行患者摆位的验证；

第五步：呼吸运动建模，通过基于交叉定位X线影像的呼吸运动建模方式或基于4D CBCT的呼吸运动建模方式进行呼吸运动分析并得到呼吸运动模型；

第六步：在治疗过程中，针对动态治疗目标基于交叉定位X线影像进行呼吸运动模型的验证和更新；若不是动态治疗目标，则基于交叉定位X线影像进行患者运动监测。

2.按照权利要求1所述的影像引导及呼吸运动分析系统，其特征在于：所述第一步中的系统初始化方法如下：所述IGRT系统接收治疗控制系统启动指令而启动，IGRT系统从数据库系统中获取患者影像与计划数据并选择治疗床定位参考点；IGRT系统向C型臂与X射线影像系统、影像采集系统发送初始化指令并初始化；IGRT系统向呼吸运动追踪信号采集软件系统发送初始化指令并初始化。

3.按照权利要求1所述的影像引导及呼吸运动分析系统，其特征在于：所述第三步中的交叉定位方法步骤如下：

步骤A，IGRT系统向C型臂系统发送旋转机架指令控制C型臂旋转，使两个平板探测器运动至角度a₁与a₂；当接收到C型臂系统发送的旋转完毕信号之后，IGRT系统读取两个平板探测器当前的机架角度值a₁₁与a₂₁，之后向X射线影像采集系统发送启动曝光指令；

步骤B，当IGRT系统接收到平板返回的图像就绪信号之后，IGRT系统将再次读取两个平板探测器当前的机架角度值a₁₂与a₂₂，并且从平板中读取图像I_a1与I_a2；将a₁与a₂的值分别以曝光前后的角度均值替代，即a₁＝(a₁₁+a₁₂)/2，a₂＝(a₂₁+a₂₂)/2；

步骤C，IGRT系统将根据a₁与a₂生成对应角度的DRR影像DRR₁与DRR₂，使用DRR₁与I_a1配准，DRR₂与I_a2配准，得出定位参考点在三维空间中的偏移量。