[实用新型]一种肿瘤实时定位装置

说明书

本实用新型提供了放疗定位技术领域的一种肿瘤实时定位装置，包括：永磁体组，环设于肿瘤的周围；磁传感器阵列，与所述永磁体组磁感应连接；计算机，与所述磁传感器阵列连接；放疗机器人，与所述计算机连接；直线加速器，与所述计算机连接，并设于所述放疗机器人上。本实用新型的优点在于：实现对肿瘤进行实时定位，并极大的提升了定位速度以及精度，减少了辐射。

技术领域

本实用新型涉及放疗定位技术领域，特别指一种肿瘤实时定位装置。

背景技术

肺癌是人类癌症死亡的主要原因，而提高肺癌治愈率的有效手段是早期诊断和早期治疗。因此，超过60％的肺癌患者需要在疾病的不同阶段接受放射治疗。然而，肺部肿瘤放射治疗过程中，人体呼吸会导致肿瘤的动态移位，从而影响放射治疗的疗效。

Yu等人通过理论模型计算出在放射治疗中，呼吸运动引起的剂量偏差可达100％。Erridge等人通过成像系统研究肺癌患者肺部肿瘤的运动范围，研究表明，头脚方向上肿瘤的移动距离为5.2mm到19.8mm，横向移动距离为4.6mm到10mm。Hanley等人通过CT观察，肺癌在头足、前后、左右方向的移位幅度分别在20mm、13mm和1mm以内。以上研究结果表明，呼吸运动对肺部肿瘤移动有影响，对头脚方向的影响更为显著。由此可见，呼吸引起的肿瘤运动是导致肺癌放疗失败的主要因素之一。

精确跟踪放疗过程中的肿瘤运动轨迹是放疗机器人位姿控制的前提，通过减小呼吸运动引起的定位误差，保证放疗剂量的准确性，提高肺部肿瘤的治愈率。针对肿瘤的定位，传统上存在如下方法：

方法一：在被治疗肿瘤周边放置三个微型无线交变电磁线圈，通过外部交变磁场激励交变电磁线圈若干秒以后停止激励，体内微型无线交变电磁线圈被激励以后向外部发射交变电磁信号，体外电磁接收线圈阵列接收到无线交变电磁线圈转发的信号并通过算法求解得到三个微型无线交变电磁线圈的实时位姿，进而对肿瘤进行定位；但是存在体内微型无线交变电磁线圈仅作为激励信号转发用途，限制了系统的跟踪定位速率和精度的缺点，跟踪速度慢，且大多数电磁跟踪设备都是有线连接的，存在电气安全隐患。

方法二：在肿瘤周围植入金标，利用X光成像设备获取肿瘤靶区的位置坐标；该方法存在如下缺点：由于长时间暴露在X射线下会导致肿瘤周围的正常组织受到伤害。

方法三：基于肿瘤-磁性纳米颗粒(MNP)的方法，采用由五个传感器组成的传感器阵列获得产生的声信号，利用声信号定位肿瘤，存在声信号跟踪容易受到环境噪声影响的缺点。

因此，如何提供一种肿瘤实时定位装置，实现对肿瘤进行实时定位，并提升定位速度以及精度，减少辐射，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种肿瘤实时定位装置，实现对肿瘤进行实时定位，并提升定位速度以及精度，减少辐射。

本实用新型提供了一种肿瘤实时定位装置，包括：

永磁体组，环设于肿瘤的周围；

磁传感器阵列，与所述永磁体组磁感应连接，设于患者胸部的上端或者下端；

计算机，与所述磁传感器阵列连接；

放疗机器人，与所述计算机连接；

直线加速器，与所述计算机连接，并设于所述放疗机器人上。

进一步地，所述永磁体组包括二个或者三个永磁体，各所述永磁体等间距环设于肿瘤的周围。

进一步地，所述永磁体为圆柱体，表面设有生物安全性防护涂层。

进一步地，所述磁传感器阵列包括若干个磁传感器；各所述磁传感器的一端与计算机连接，另一端与所述永磁体组磁感应连接。

进一步地，所述磁传感器的维数之和大于永磁体个数的5倍。