[实用新型]实时影像自动追踪系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，具体是一种实时影像自动追踪系统。 

背景技术

放射治疗是进行肿瘤治疗的重要手段之一。在进行放射治疗工作时，必须做到“四精”，即精确诊断、精确设计、精确定位和精确治疗。精确放射治疗技术包括三维适形放射治疗(3D-CRT)技术、调强放射治疗(IMRT)技术、立体定向放射治疗(SRT)技术、立体定向放射外科(SRS)、图像引导的放射治疗(IGRT)以及断层扫描调强治疗(Tomotherapy)和自控刀(如“Cyberknife”)等。精确放射治疗技术能明显提高肿瘤的局部控制率，降低正常组织的并发症，从而提高治疗效果。纵观各类图像引导精确放疗方法和动态放疗方法, 基本的解决路线归纳为: 快速获取肿瘤三维形态和参考坐标，精确估计肿瘤的运动并计算偏移量，预测经传输和治疗延时后的肿瘤位置，通过相应的设备补偿肿瘤运动。在上述解决路线中, 问题关键在于实时探测肿瘤并跟踪靶区位置。在这一现实条件下, 图像引导放疗可以按照两类情况发展:一是简捷动态治疗系统, 它主要关心和跟踪肿瘤的质心和设备的等中心点, 并采用特定的误差( 如系统误差、随机误差、剂量误差) 控制措施, 保证治疗过程的安全性, 如前述的基于X 射线成像系统的放射治疗； 二是复合动态治疗系统, 它除了包含简捷动态系统的特点, 主要利用加入时间变量的容积成像技术、目标探测与图像配准技术、电生理信号控制等方案精确引导放疗过程, 这便是四维放射治疗的基本内容。然而，现在大部分放疗设备还没有达到可以进行四维放疗的要求。 

其中，中国专利200410081270.6“自控动态立体定向放射治疗系统”将模拟定位、治疗计划、图像引导、精确照射、适形治疗完全集成在一起，具有减少放疗设备、缩短治疗过程、提高治疗精度、降低治疗成本的优点，但仍然有可进一步完善的地方。中国专利CN101015723A公开的基于C臂的机器人放射治疗系统，采用了C臂单个X光成像进行图像配准和引导，可以实现靶区的位置校正和靶区追踪。但由于C臂只有一个X光发射源，需要选取两个位置进行靶区投影才能聚合出靶区的三维坐标，这就增加了动态跟踪定位成像时间，并且不同位置成像会有时间差，造成投影时间不匹配问题，有进一步改进的必要。Cyberknife系统的外挂式X—sight模式，采用双束正交X光成像系统进行位置配准和校正，可以快速地得到靶区的空间坐标，有利于进行靶区位置的实时跟踪。但是，它只能通过双束正交KV成像聚合出靶区的三维坐标位置，而不能在一个位置得到三维的图像数据，其反映的信息不足以描述肿瘤的实时的真切物理形状。此外，Cyberknife系统的X—sight只能在固定的位置和角度上获取靶区二维图像，如果需要校正等中心位置，还需要对治疗床进行移动,既费时又降低了治疗精度。这种X线图像引导结构无法适应要求更精细,更准确多角度多方位需要进行血管和神经系统造影动态定位跟踪的心血管疾病治疗。 

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术动态跟踪定位成像时间长，需要移动治疗床的缺陷，提供一种实时影像自动追踪系统，既可实现锥束断层成像（CBCT）功能，又可进行双束正交X光定位成像，进行实时跟踪。 

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的： 

本实用新型的实时影像自动追踪系统由六自由度G形臂实时影像系统和智能追踪系统组成；其特征在于六自由度G形臂实时影像系统由G形臂（6）、G臂滑轨（1）、G臂转轴（2）、G臂俯仰轴（3）和G臂滑座（4）依次连接， X射线源（5）和X射线动态平板探测器（7）为一组，两组对应安装在G形臂（6）上，G臂滑座(4)安装在轨道 (9)中，轨道 (9) 安装在治疗室天花板上的天轨（8）或地面上，使G臂滑座(4)可在天花板平面上做二维运动或在地面上做沿三维治疗床（15）方向的纵向运动；智能追踪系统由红外自动追踪定位仪(11)、电磁自动追踪定位仪(13)和呼吸监控传感器（14）组成。