一种激光控制电路和该电路用于辅助放疗CT定位的方法与流程

一种激光控制电路和该电路用于辅助放疗ct定位的方法
技术领域
1.本发明涉及放疗ct定位领域，特别是涉及一种激光控制电路和该电路用于辅助放疗ct定位的方法。


背景技术：

2.放疗是目前治疗肿瘤的主要手段之一，现在放疗已进入“精确定位、精确计划和精确治疗”的三精时代，这对放疗中每一个环节要求非常高，任何一个环节出现误差，会对整个放疗质量造成影响，影响放疗效果。放疗ct定位环节中常产生误差被人忽略。患者置于固定架上，用固定膜固定后，进行放疗ct定位并标记ct原点，医生根据患者图像信息勾画治疗靶区，物理师设计放疗计划，再通过放疗ct定位找到并标记治疗中心。
3.在标记ct原点或治疗中心时，根据三维激光系统投射的红激光线投射到患者固定膜上红“十”字中心的位置，贴上胶布并进行标记，常用的标记方法是人工画线。人工画线存在一些问题：固定膜表面凹凸不平难以画直线，固定膜弧面难以画直线，同一次画线过程多次勾画导致多个中心点，胶布脱落或者移位，画线者主观原因导致人工画线不精准等。人工画线影响定位精度。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种激光控制电路和该电路用于辅助放疗ct定位的方法，实现激光打码标记替代人工画线，杜绝人工画线带来的不必要的误差，具有提升放疗ct定位精度的优点。
5.本发明的技术方案是：
6.一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路，包括激光灯控制模块、打码激光打码器启停控制模块和激光灯位移调整模块，所述激光灯控制模块的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片连接，所述打码激光打码器启停控制模块的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片连接，所述激光灯位移调整模块的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片连接。
7.上述技术方案的工作原理如下：
8.激光控制电路在接受到相关信号后，此相关信号为三维激光系统投射在患者身着的固定膜上的三个红“十”字中心，控制芯片来分别控制激光灯位移调整模块、打码激光打码器启停控制模块和激光灯控制模块，在通过控制芯片接收到相关信号后，使得激光灯控制模块和激光灯位移调整模块分别进行绿激光的投射以及绿激光灯和打码激光灯的位移调整，此时投射出来的绿激光形成三个绿“十”字中心，分别与三个红“十”字中心重合，经确认无误，再通过控制芯片控制打码激光打码器启停控制模块来进行激光打码器的运作直至激光打码结束。激光灯控制模块和打码激光打码器启停控制模块在实际应用中，激光灯控制模块所投射出来的绿激光和打码激光打码器启停控制模块所控制的激光打码器打出的激光位于同一光源点，因此，激光灯位移调整模块所调整的激光位置是同源的绿激光和打
码激光。
9.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括外接usb摄像头模块，所述外接usb摄像头模块的信号输出端与控制芯片连接。
10.外接usb摄像头模块用于接收红激光灯所投射出的红“十”字中心位置并将信号传递至控制芯片。
11.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括液晶接口模块和按键模块，所述液晶接口模块的信号输入端与所述控制芯片连接，所述按键模块的信号输出端与所述控制芯片连接。
12.液晶接口模块和按键模块的设置可以用于外界显示设备的连接。
13.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括时钟电路，所述时钟电路的信号输入端与所述控制芯片连接。
14.时钟电路的设置用于各部分的工作时间顺序。
15.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括存储器，所述存储器的信号输出端与所述控制芯片连接。
16.存储器的设置用于存储各种数据，并在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
17.一种激光控制电路用于辅助放疗ct定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
18.s1、患者身着固定膜，通过ct控制室录入个人信息并按体位要求置于ct扫描床上，ct室内固定配备的三维激光系统发出红激光，于患者身上固定膜投射出三个红“十”字中心，此时，对应红“十”字中心的位置在患者身上的固定膜处贴上胶布；
19.s2、通过外接usb摄像头模块和液晶接口模块对三个红“十”字中心进行位置识别后，传递到控制芯片，控制芯片分别控制激光灯位移调整模块和激光灯控制模块，激发绿激光，形成绿“十”字中心，使得绿“十”字中心和红“十”字中心重合；
20.s3、操作人员观察绿“十”字中心和红“十”字中心是否重合，确认重合后，通过控制芯片控制打码激光打码器启停控制模块和激光灯位移调整模块来进行激光打码，在激光打码结束后，胶布上留下的打码中心为“十”字中心；
21.s4、将步骤s3中胶布上打码留下的“十”字中心定义为ct原点；
22.s5、操作人员完成ct定位，医生勾画治疗靶区，物理师设计放疗计划；
23.s6、ct复位时，ct控制室录入患者信息，患者身着固定膜并按体位要求置于ct扫描床上，操作人员通过移动ct扫描床，使患者身着的固定膜上打码留下的“十”字中心与三维激光系统在固定膜上投射出的红“十”字中心相对应重合，此时固定膜上打码留下的“十”字中心与步骤s4中的ct原点位置相同；
24.s7、根据计划系统算出的ct原点和治疗中心的位置信息，调整移动ct扫描床，三维激光系统发出的红激光线，投射出的三个红“十”字中心，在此位置再另贴胶布用于后续打码，接着重复步骤s2和s3，ct复位完成，胶布上打码留下的“十”字中心定义为治疗中心。
25.本发明的有益效果是：
26.1、在放疗ct定位时，激光打码标记替代人工画线，杜绝人工画线带来的不必要的误差，具有提升放疗ct定位精度的优点；
27.2、改变传统放疗ct定位模式，使整个流程更智能化，为患者后期精确放疗提供有
利保证。
28.3、外接usb摄像头模块用于接收红激光灯所投射出的红“十”字中心位置并将信号传递至控制芯片；
29.4、液晶接口模块和按键模块的设置可以用于外界显示设备的连接。
附图说明
30.图1是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的控制芯片示意图；
31.图2是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的激光灯控制模块示意图；
32.图3是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的打码激光打码器启停控制模块示意图；
33.图4是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的激光灯位移调整模块示意图；
34.图5是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的耦合电路示意图；
35.图6是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的时钟电路示意图；
36.图7是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的存储器和仿真电路示意图；
37.图8是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的外接usb摄像头模块示意图；
38.图9是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的液晶接口模块示意图；
39.图10是本发明实施例所述一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路的液晶接口模块示意图。
40.附图标记说明：
41.1、控制芯片；2、激光灯控制模块；3、打码激光打码器启停控制模块；4、激光灯位移调整模块；5、耦合电路；6、时钟电路；7、存储器和仿真电路；8、外接usb摄像头模块；9、液晶接口模块；10、按键模块。
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
43.实施例：
44.如图1-4所示，一种用于辅助放疗ct定位的激光控制电路，包括控制芯片1、激光灯控制模块2、打码激光打码器启停控制模块3和激光灯位移调整模块4，所述激光灯控制模块2的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片1连接，所述打码激光打码器启停控制模块3的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片1连接，所述激光灯位移调整模块4的信号输入端和信号输出端分别与所述控制芯片1连接。
45.上述技术方案的工作原理如下：
46.激光控制电路在接受到相关信号后，此相关信号为三维激光系统投射在患者身着的固定膜上的三个红“十”字中心，控制芯片1来分别控制激光灯位移调整模块4、打码激光打码器启停控制模块3和激光灯控制模块2，控制芯片1的型号为stm32f417vgt6，在通过控制芯片1接收到相关信号后，使得激光灯控制模块2和激光灯位移调整模块4分别进行绿激光的投射以及绿激光灯和打码激光灯的位移调整，此时投射出来的绿激光形成三个绿“十”字中心，分别与三个红“十”字中心重合，经确认无误，再通过控制芯片1控制打码激光打码器启停控制模块3来进行激光打码器的运作直至激光打码结束。激光灯控制模块2和打码激光打码器启停控制模块3在实际应用中，激光灯控制模块2所投射出来的绿激光和打码激光打码器启停控制模块3所控制的激光打码器打出的激光位于同一光源点，因此，激光灯位移调整模块4所调整的激光位置是同源的绿激光和打码激光。
47.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括外接usb摄像头模块8，所述外接usb摄像头模块8的信号输出端与控制芯片1连接。
48.外接usb摄像头模块8用于接收红激光灯所投射出的红“十”字中心位置并将信号传递至控制芯片1。
49.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括液晶接口模块9和按键模块10，所述液晶接口模块9的信号输入端与所述控制芯片1连接，所述按键模块10的信号输出端与所述控制芯片1连接。
50.液晶接口模块9和按键模块10的设置可以用于外界显示设备的连接。
51.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括时钟电路6，所述时钟电路6的信号输入端与所述控制芯片1连接。
52.时钟电路6的设置用于各部分的工作时间顺序。
53.在进一步的技术方案中，所述激光控制电路还包括存储器，所述存储器的信号输出端与所述控制芯片1连接。
54.存储器的设置用于存储各种数据，并在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
55.在进一步的技术方案中，用于搭载该激光控制电路的设备的位置位于ct室内三维激光系统的一侧，对于搭载该激光控制电路的设备的具体结构而言，为本领域技术人员常规技术手段，只需满足基本的使用即可。
56.一种激光控制电路用于辅助放疗ct定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
57.s1、患者身着固定膜，通过ct控制室录入个人信息并按体位要求置于ct扫描床上，ct室内固定配备的三维激光系统发出红激光，于患者身上固定膜投射出三个红“十”字中心，此时，对应红“十”字中心的位置在患者身上的固定膜处贴上胶布；
58.s2、通过外接usb摄像头模块8和液晶接口模块9对三个红“十”字中心进行位置识别后，传递到控制芯片1，控制芯片1分别控制激光灯位移调整模块4和激光灯控制模块2，激发绿激光，形成绿“十”字中心，使得绿“十”字中心和红“十”字中心重合；
59.s3、操作人员观察绿“十”字中心和红“十”字中心是否重合，确认重合后，通过控制芯片1控制打码激光打码器启停控制模块3和激光灯位移调整模块4来进行激光打码，在激光打码结束后，胶布上留下的打码中心为“十”字中心；
60.s4、将步骤s3中胶布上打码留下的“十”字中心定义为ct原点；
61.s5、操作人员完成ct定位，医生勾画治疗靶区，物理师设计放疗计划；
62.s6、ct复位时，ct控制室录入患者信息，患者按体位要求置于ct扫描床上，操作人员通过移动ct扫描床，打码留下的“十”字中心与三维激光系统在固定膜上投射出的红“十”字中心相对应重合，此时固定膜上打码留下的“十”字中心与步骤s4中的ct原点位置相同；
63.s7、根据计划系统算出的ct原点和治疗中心的位置信息，调整移动ct扫描床，三维激光系统发出的红激光线，投射出的三个红“十”字中心，在此位置再另贴胶布用于后续打码，接着重复步骤s2和s3，ct复位完成，胶布上打码留下的“十”字中心定义为治疗中心。
64.本发明的具体实施方式是：放疗ct定位时，患者身着固定膜，通过ct控制室录入个人信息并按体位要求置于ct扫描床上，ct室墙两侧面和顶面配备有三维激光系统，发出红激光线，分别投射到患者左、右、上面，形成三个红“十”字中心，此时，对应红“十”字中心的位置在患者身上的固定膜处贴上胶布。
65.通过外接usb摄像头模块8和液晶接口模块9对三个红“十”字中心进行位置识别后，激光控制电路板上的绿激光灯通过激光灯控制模块2发生控制和激光灯位移调整模块4自动激发，发出和红激光线同中心的绿激光线，形成绿“十”字中心，使得绿“十”字中心和红“十”字中心重合。
66.操作人员观察绿“十”字中心和红“十”字中心是否重合，确认重合后，通过控制芯片1控制打码激光打码器启停控制模块3和激光灯位移调整模块4来进行激光打码，在激光打码结束后，胶布上留下的打码标记为“十”字中心，此中心定义为ct原点。
67.操作人员完成ct定位，医生根据患者图像信息勾画治疗靶区，物理师设计放疗计划。
68.ct复位时，患者按体位要求置于ct扫描床上，操作人员通过移动ct扫描床，使患者身着的固定膜上打码留下的“十”字中心与三维激光系统在固定膜上投射出的红“十”字中心相对应重合，患者此时位置和定位ct时位置是一致的。
69.根据计划系统算出的ct原点和治疗中心的位置信息，调整移动ct扫描床，三维激光系统发出的红激光线，投射出的三个红“十”字中心，此时，对应红“十”字中心的位置在患者身上的固定膜处贴上胶布。
70.再次通过外接usb摄像头模块8和液晶接口模块9对三个红“十”字中心进行位置识别后，激光控制电路板上的绿激光灯通过激光灯控制模块2发生控制和激光灯位移调整模块4自动激发，发出和红激光线同中心的绿激光线，形成绿“十”字中心，使得绿“十”字中心和红“十”字中心重合。
71.操作人员观察绿“十”字中心和红“十”字中心是否重合，确认重合后，通过控制芯片1控制打码激光打码器启停控制模块3和激光灯位移调整模块4来进行激光打码，在激光打码结束后，胶布上留下的打码标记为“十”字中心，患者ct复位完成，胶布上打码留下的“十”字中心定义为治疗中心。
72.在患者后期的每一次治疗，患者身着固定膜，按体位要求置于治疗床上，操作人员通过移动治疗床，使固定膜上胶布上的治疗中心和红“十”字中心重合，完成摆位，实施治疗。
73.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。