本發(fā)明屬放射治療技術(shù)極其應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種圓的標(biāo)準(zhǔn)方程在放射治療中預(yù)防治療機(jī)頭與治療床碰撞的方法。該方法能簡單的判斷治療床是否會(huì)和機(jī)頭發(fā)生碰撞。
背景技術(shù)：
放射治療中，隨著等中心治療的普及應(yīng)用，由于腫瘤靶區(qū)位置不同，放療中心不一定處于患者的身體中軸上，需要配合治療床左右或者上下移動(dòng)，在移床距離較大的情況下,可能會(huì)發(fā)生治療床或患者和治療機(jī)機(jī)頭的碰撞。為了預(yù)防碰撞，通常需要技術(shù)員在機(jī)房內(nèi)空轉(zhuǎn)機(jī)頭或者在治療中每個(gè)角度進(jìn)入機(jī)房旋轉(zhuǎn)機(jī)頭。為了提高工作效率,節(jié)省治療時(shí)間，切實(shí)做到輻射實(shí)踐的正當(dāng)化最優(yōu)化，在保證安全的情況下盡量減少工作量,目前需要一種在照射前預(yù)測是否會(huì)發(fā)生碰床的方法。
基于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本申請的發(fā)明人擬提供一種預(yù)防放射治療機(jī)頭與治療床碰撞的方法。本方法通過使用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,計(jì)算治療床是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞,并提供適合實(shí)際使用的表格。本方法能減少技術(shù)員的工作量，降低技術(shù)員受到的輻射量，同時(shí)縮短治療時(shí)間，降低了患者不能耐受而引起位置移動(dòng)的概率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)防放射治療機(jī)頭和放射治療床碰撞的方法；該方法能簡單的判斷治療床是否會(huì)和機(jī)頭發(fā)生碰撞。本方法中通過探討治療機(jī)機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)軌跡以及床運(yùn)動(dòng)的范圍，避免因操作不慎導(dǎo)致治療機(jī)機(jī)頭與治療床發(fā)生碰撞，減少此類事故的發(fā)生。
基于現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)，本發(fā)明中，選擇直線加速器在治療床空載、準(zhǔn)直器零位的情況下，模擬共面照射，測量等中心點(diǎn)到機(jī)頭表面中心的距離，床的寬度，床的厚度。由于治療床上距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)，在發(fā)生碰撞的情況下，最先與治療機(jī)頭發(fā)生碰撞，所以取該點(diǎn)作為參考點(diǎn)，計(jì)算參考點(diǎn)的坐標(biāo)，參考點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1/2床寬與床的左右位移之和，參考點(diǎn)的縱坐標(biāo)為降床的距離，計(jì)算參考點(diǎn)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的平方和，與旋轉(zhuǎn)半徑的平方比較，預(yù)判治療床與治療機(jī)機(jī)頭是否發(fā)生碰撞，并進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。
具體而言，本發(fā)明的預(yù)防治療床和治療機(jī)頭碰撞的方法，其包括以下步驟：以直線加速器等中心點(diǎn)作為圓心，治療機(jī)機(jī)頭下緣所在的平面到等中心的距離為半徑R，作一個(gè)圓；治療床左右位移歸零，上下位移歸零，測量等中心點(diǎn)到治療機(jī)機(jī)頭下緣所在的平面的距離R，測量床的寬度；垂直于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為Y軸，平行于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為X軸，建立直角坐標(biāo)系；通過判斷治療床上距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即參考點(diǎn)是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，確定治療床是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭下緣發(fā)生碰撞。
本發(fā)明通過計(jì)算測量，結(jié)果顯示，
(1)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和大于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，與預(yù)判吻合；
⑵縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和等于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生0距離接觸，處于臨界點(diǎn)，與預(yù)判吻合；
⑶當(dāng)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和小于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭不會(huì)發(fā)生碰撞，與預(yù)判吻合。
結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明的計(jì)算方法是可行的，可以有效避免治療床和治療機(jī)機(jī)頭的碰撞。
本發(fā)明所述的方法實(shí)施簡單，精度可靠，便于臨床應(yīng)用，可集成在現(xiàn)有治療計(jì)劃系統(tǒng)中，從而大幅度減少技術(shù)員工作量，增加安全系數(shù)。本發(fā)明解決了放射治療機(jī)頭和放射治療床碰撞的不確定因素；該方法能簡單的判斷治療床是否會(huì)和機(jī)頭發(fā)生碰撞。通過探討治療機(jī)機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)軌跡以及床運(yùn)動(dòng)的范圍，避免因操作不慎導(dǎo)致治療機(jī)機(jī)頭與治療床發(fā)生碰撞，減少此類事故的發(fā)生。減少了技術(shù)員的工作量；此外，所述方法實(shí)施簡單，精度可靠，便于臨床應(yīng)用，可集成在現(xiàn)有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中，從而大幅度減少治療時(shí)間，增加安全系數(shù)。
本發(fā)明的預(yù)防治療機(jī)頭與治療床碰撞的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)解決了由于不能確定是否碰撞而需要進(jìn)機(jī)房人工確認(rèn)的弊端；
(2)本方法計(jì)算簡單，減少了技術(shù)員的工作量；
(3)本方法經(jīng)過計(jì)算得出表格，參考表格可以作為是否發(fā)生治療機(jī)頭和治療床碰撞的金標(biāo)準(zhǔn)；
(4)本方法節(jié)約治療時(shí)間，從而增加了患者的舒適度；
(5)本方法配合軟件升級可以避免由于技術(shù)員的疏忽而產(chǎn)生的碰撞，從而提高了放射治療的安全系數(shù)。
附圖說明
圖1治療機(jī)機(jī)頭與治療床的幾何結(jié)構(gòu)以及機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)軌跡示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
以直線加速器等中心點(diǎn)作為圓心，治療機(jī)機(jī)頭下緣所在的平面到等中心的距離為半徑R，作一個(gè)圓。治療床左右位移歸零，上下位移歸零，測量等中心點(diǎn)到治療機(jī)機(jī)頭下緣所在的平面的距離R，測量床的寬度。垂直于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為Y軸，平行于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為X軸，建立直角坐標(biāo)系。通過判斷治療床上距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即參考點(diǎn)是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，來確定治療床是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭下緣發(fā)生碰撞。
結(jié)果顯示，
(1)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和大于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，與預(yù)判吻合；
⑵縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和等于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生0距離接觸，處于臨界點(diǎn)，與預(yù)判吻合；
⑶當(dāng)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)平方和小于半徑的平方時(shí)，治療床與治療機(jī)機(jī)頭不會(huì)發(fā)生碰撞，與預(yù)判吻合。
本發(fā)明通過計(jì)算測量，結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明的計(jì)算方法是可行的，可以有效避免治療床和治療機(jī)機(jī)頭的碰撞。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)解決了由于不能確定是否碰撞而需要進(jìn)機(jī)房人工確認(rèn)的弊端；
(2)本方法計(jì)算簡單，減少了技術(shù)員的工作量；
(3)本方法經(jīng)過計(jì)算得出表格，參考表格可以作為是否發(fā)生治療機(jī)頭和治療床碰撞的金標(biāo)準(zhǔn)；
(4)本方法節(jié)約治療時(shí)間，從而增加了患者的舒適度；
(5)本方法配合軟件升級可以避免由于技術(shù)員的疏忽而產(chǎn)生的碰撞，從而提高了放射治療的安全系數(shù)；
實(shí)施例2
基本原理如下,在直角坐標(biāo)系中，若圓心的坐標(biāo)為(0,0),參考點(diǎn)坐標(biāo)為(X,Y),則參考點(diǎn)與圓X2+Y2＝R2的位置符合以下關(guān)系:
⑴當(dāng)X2+Y2>R2時(shí)，則參考點(diǎn)在圓外。
⑵當(dāng)X2+Y2＝R2時(shí)，則參考點(diǎn)在圓上。
⑶當(dāng)X2+Y2<R2時(shí)，則參考點(diǎn)在圓內(nèi)。
具體到加速器上,治療床的寬度為2b,治療床的厚度為d時(shí)(當(dāng)床的橫斷面為矩形時(shí)需要考慮床的厚度),治療床治療時(shí)左右方向的偏移量為x,治療床治療時(shí)上下方向的偏移量為y,等中心點(diǎn)與治療機(jī)機(jī)頭表面中心的距離為R.
為了驗(yàn)證該方法,本申請中取40組移床數(shù)據(jù)，床高分別為5cm，10cm，15cm，20cm,床左右偏離分別為1cm，2cm，3cm，4cm，5cm，6cm，7cm，8cm，9cm，10cm。由于床左右對稱，僅以床左偏的40組數(shù)據(jù)進(jìn)行推算是否碰撞，記錄推算結(jié)果；
并將床置于這40個(gè)刻度處，旋轉(zhuǎn)治療機(jī)機(jī)頭，驗(yàn)證否會(huì)發(fā)生碰撞，并記錄結(jié)果；
測量旋轉(zhuǎn)半徑：R＝38cm計(jì)算得出R2為1444,計(jì)算1/2床的寬度為b＝26.5cm40組數(shù)據(jù)全部符合推算結(jié)果；因此在實(shí)際操作中，可以根據(jù)加速器給出的機(jī)器參數(shù)，即床的位置參數(shù)，計(jì)算絕對位移，本方法可以方便的計(jì)算出床是否會(huì)發(fā)生碰撞，從而在發(fā)生碰撞產(chǎn)生前給技術(shù)員發(fā)出安全提示警告，防止發(fā)生機(jī)器的損壞，當(dāng)床面距離等中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)仍然在機(jī)頭的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡內(nèi)時(shí)，不會(huì)發(fā)生碰撞。當(dāng)床面距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)超出了機(jī)頭的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，將會(huì)發(fā)生碰撞。
表1顯示了治療床的位移與治療機(jī)機(jī)頭的關(guān)系。
表1