医疗治疗设备控制系统系列：Varian Medical Systems Halcyon_5. Halcyon系统的患者定位技术.docx

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5.Halcyon系统的患者定位技术

在放射治疗中，患者定位的准确性直接影响治疗效果。Halcyon系统采用了先进的患者定位技术，确保了治疗过程的安全性和有效性。本节将详细介绍Halcyon系统中的患者定位技术，包括其原理、实现方法和具体的操作步骤。

5.1患者定位的背景和重要性

患者定位是放射治疗过程中的关键步骤之一。在放射治疗中，肿瘤的精确位置对于治疗计划的制定和执行至关重要。如果定位不准确，可能会导致治疗效果不佳，甚至对健康组织造成不必要的损伤。因此，患者定位技术的准确性和可靠性是医疗治疗设备控制系统的重要指标。

Halcyon系统采用了多种定位技术，包括影像引导的定位（IGRT）、激光定位和机械定位等，确保患者在治疗过程中的位置始终与治疗计划保持一致。这些技术的综合应用，不仅提高了定位的精度，还简化了操作流程，减少了患者的等待时间。

5.2影像引导定位技术（IGRT）

影像引导定位技术（Image-GuidedRadiationTherapy,IGRT）是Halcyon系统中最为先进的患者定位技术之一。IGRT通过在治疗前和治疗过程中获取患者影像，实时校正患者的体位，确保治疗剂量准确送达肿瘤部位。

5.2.1IGRT的工作原理

IGRT的工作原理主要基于以下几个步骤：

影像获取：使用内置的成像设备（如kVcones）获取患者的实时影像。

影像配准：将实时影像与治疗计划中的参考影像进行配准，确定患者体位的偏差。

位置校正：根据配准结果，调整患者的体位，确保其与治疗计划中的位置一致。

治疗执行：在确认患者位置准确后，执行治疗计划。

5.2.2IGRT的实现方法

Halcyon系统中的IGRT实现方法主要包括以下几个方面：

成像设备：

kV锥形束CT（kV-CBCT）：用于获取患者体位的三维影像，具有高分辨率和低剂量的特点。

电子射野影像设备（EPID）：用于获取二维影像，主要用于验证治疗过程中的体位变化。

影像配准算法：

刚性配准：适用于患者体位的整体移动，确保患者在治疗过程中的位置与计划位置一致。

非刚性配准：适用于患者体内器官的微小形变，确保治疗剂量的精确送达。

位置校正机制：

机械调整：通过治疗床的移动和旋转，调整患者的体位。

软件调整：通过控制软件，自动调整患者的体位，并记录调整数据。

5.2.3具体操作步骤

启动成像设备：

#启动kV-CBCT成像设备

defstart_cbct():

启动kV-CBCT成像设备

#检查设备状态

ifnotis_cbct_ready():

raiseException(kV-CBCT设备未准备好)

#发送启动命令

send_command(START_CBCT)

#等待成像完成

whilenotis_cbct_complete():

time.sleep(1)

#获取成像结果

image_data=get_cbct_image()

returnimage_data

影像配准：

#影像配准函数

defregister_images(reference_image,live_image):

将实时影像与参考影像进行配准，返回位置偏差

:paramreference_image:参考影像数据

:paramlive_image:实时影像数据

:return:位置偏差数据

#调用配准算法

position_offset=perform_registration(reference_image,live_image)

returnposition_offset

#示例数据

reference_image=load_image(reference_image.dcm)

live_image=load_image(live_image.dcm)

#执行配准

position_offset=register_images(reference_image,live_image)

#输出位置偏差

print(位置偏差:,position_offset)

位置校正：

#位置校正函数

defcorrect_position(offset):

根据位置偏差调整患者体位

:paramoffset:位置偏差数据

#发送位置校正命