CN115200512A - 电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质 - Google Patents

电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN115200512A CN202210737227.9A CN202210737227A CN115200512A CN 115200512 A CN115200512 A CN 115200512A CN 202210737227 A CN202210737227 A CN 202210737227A CN 115200512 A CN115200512 A CN 115200512A
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Abstract

本发明公开了一种电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质，涉及医疗信息技术领域，主要在于能够提高电子直线加速器等中心的确定精度和确定效率。其中方法包括：基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；确定多个第一参考点分别对应的外接球；根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。本发明适用于对电子直线加速器的等中心位置进行确定。

Description

电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及医疗信息技术领域，尤其是涉及一种电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质。
背景技术
放射治疗是临床***的三大主要手段之一，放射治疗设备包括医用电子直线加速器，医用电子直线加速器是使用X光等射线照射肿瘤以达到治疗效果，即将射线集中到肿瘤部位，同时尽可能避免对健康组织造成损伤，所述射线集中到肿瘤部位的原理是将电子直线加速器的等中心与肿瘤位置重合。基于此，为了实现对肿瘤位置的精准放疗，需要确定电子直线加速器的的等中心位置。
目前，通常将电子直线加速器上限束装置中心的十字光标投影至坐标纸上来确定限束装置的轴线，同时将指针等辅助工具固定安装在机架上，旋转机架，并利用目测的方式确定限束装置轴线的偏移，从而估计等中心的位置。然而，该种方式需要使用灯光照射限束装置中心的十字光标，以使十字光标投影至坐标纸上，降低了电子直线加速器等中心的确定效率，同时，肉眼观察无法定量1mm以内的偏差，以及由于工作人员的疏忽，会做出错误的判断，从而导致电子直线加速器等中心的确定精度较低。
发明内容
本发明提供了一种电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质，主要在于能够提高电子直线加速器等中心的确定精度和确定效率。
根据本发明的第一个方面，提供一种电子直线加速器等中心的确定方法，包括：
当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
根据本发明的第二个方面，提供一种电子直线加速器等中心的确定装置，包括：
第一确定单元，用于当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
第二确定单元，用于基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
绘制单元，用于确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
第三确定单元，用于根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
根据本发明的第三个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
根据本发明的第四个方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
根据本发明提供的一种电子直线加速器等中心的确定方法、装置及存储介质，与目前人为观察限束装置在各个旋转角度时坐标纸上的十字光标的变化范围来确定电子直线加速器的等中心的方式相比，本发明通过当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；并基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；之后确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；最终根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置，由此通过确定机架垂直于所述治疗室地面时，所述限束装置对应的第一目标辐射野，以及确定固定在所述限束装置上的预设标识物的中心和所述第一目标辐射野之间的第一位置关系，确定所述所述限束装置对应的第二辐射野轴线，最终基于各条第二辐射野轴线和所述预设标识物的位置关系，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，该方法提高了电子直线加速器等中心的确定效率，同时避免了由于工作人员的疏忽导致观察错误的情况，从而提高了电子直线加速器等中心的确定精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种电子直线加速器等中心的确定方法流程图；
图2示出了本发明实施例提供的另一种电子直线加速器等中心的确定方法流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种电子直线加速器等中心的确定装置的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
目前，人为观察限束装置在各个旋转角度时坐标纸上的十字光标的变化范围来确定电子直线加速器的等中心的方式，导致电子直线加速器等中心的确定效率较低，与此同时，由于工作人员的疏忽，会做出错误的判断，从而导致电子直线加速器等中心的确定精度较低。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种电子直线加速器等中心的确定方法，如图1所示，所述方法包括：
101、当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。
其中，电子直线加速器由机架、辐射头和治疗床等部件组成，辐射头固定安装在机架上，能够产生高能射线，电子直线加速器的机架通常可在垂直平面上进行360°旋转，治疗床通常有4-6个自由度，包括3个平移自由度和1或3个旋转自由度，辐射头包括限束装置，在典型的医用电子直线加速器中，限束装置由束流准直器、钨门、多叶光栅等部件组成，用以形成放射治疗所需的各种形状的辐射野，限束装置可以进行至少270°的旋转，在理想情况下其旋转轴线为一条直线，此直线即为辐射野轴线，这条辐射野轴线指向电子直线加速器机架的旋转轴线，并与之垂直相交，因为受各种机械误差的影响，限束装置旋转时除了旋转运动，还会发生相对于固定参考系的小幅度平移运动，与此同时，机架在旋转时，也会发生相对于固定参考系的小幅度平移运动。
对于本发明实施例，为了克服现有技术中电子直线加速器等中心确定过程效率较低和精度较低的问题，本发明实施例通过确定机架垂直于所述治疗室地面时，所述限束装置对应的第一目标辐射野，以及确定固定在所述限束装置上的预设标识物的中心和所述第一目标辐射野之间的第一位置关系，确定所述所述限束装置对应的第二辐射野轴线，最终基于各条第二辐射野轴线和所述预设标识物的位置关系，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，该方法提高了电子直线加速器等中心的确定效率，同时避免了由于工作人员的疏忽导致观察错误的情况，从而提高了电子直线加速器等中心的确定精度。本发明实施例主要应用于对电子直线加速器等中心进行确定的场景，本发明实施例的执行主体为能够对电子直线加速器等中心进行确定的装置或者设备，具体可以设置在客户端或者服务器一侧。
具体地，首先准备一台光学成像设备、预设标识物，所述预设标识物上安装多个红外标识物，所述多个红外标识物可以为3-5个红外反光球，预设标识物的设计应使红外标识物呈非对称分布，红外标识物有足够的间距，如每个红外标识物之间的间距为5-10厘米，并且在等中心确定过程中至少有3个红外标识物能够完整地被光学成像设备捕捉，光学成像设备事先经过校准，使其获知治疗室固定参考系(Xf，Yf，Zf)三个坐标轴的方向。需要说明的是，本发明并不要求将光学成像设备严格校准到固定参考系的坐标系原点Of，如果操作者需要确定试验结果与固定参考系的相对关系，则可以将本发明实施例所述的预设标识物中心放置在已知的固定参考系原点进行校准。
进一步地，将所述电子直线加速器的机架旋转至垂直于所述治疗室地面的位置，此时所述电子直线加速器的机架处于0°，之后将预设标识物固定在电子直线加速器的限束装置处，使预设标识物中心位于目测估计的等中心附近，其中，可以基于治疗室中激光灯照射的激光交会点，确定所述目测估计的等中心，本发明实施例可以将预设标识物对准治疗室的激光灯，以获得测量结果与已知空间位置的相对关系，预设标识物应与限束装置紧密固定，保证刚性连接，确保限束装置在旋转过程中二者不发生相对运动，此时预设标识物的运动可等效为限束装置的运动，之后从限束装置的某一起始角度，例如0°，将限束装置转动到4个或4个以上角度，这些角度应在限束装置的旋转范围内大致呈均匀分布，在上述的每个旋转角度上，利用光学成像设备探测各个红外标识物对应的空间坐标，使用拟合算法确定限束装置对应的辐射野轴线的方向，与此同时，在空间中相对于预设标识物中心的起始位置选取多个第二参考点，并计算多个第二参考点在每个旋转角度对应的坐标，之后根据多个第二参考点对应的各个坐标，绘制所述多个第二参考点对应的外接圆，最终基于多个外接圆对应的圆心，确定所述限束装置对应的辐射野轴线经过的一点，最终基于所述辐射野轴线经过的一点和所述辐射野轴线对应的方向信息，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线，同时确定将机架保持在0°时，并将限束装置旋转至0°时，使用光学成像设备测量预设标识物上各个红外标识物的坐标，计算限束装置的第一辐射野轴线相对于预设标识物的位置和方向，即所述预设标识物的中心和所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，并将此时的限束装置的第一辐射野轴线确定为机架在0°角时的辐射野轴线。
102、基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
对于本发明实施例，将机架旋转至其他若干个角度进行测量，这些角度在机架的旋转范围内大致均匀分布，例如，对于旋转范围为360°的机架，每隔45°进行一次测量，共有8个测量角度，在每个机架角度上，使用光学成像设备测量预设标识物上各个红外标识物的坐标，根据预设标识物的中心和所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，计算出每个机架角度上所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
103、确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球。
其中，所述各条第二辐射野轴线包括所述第一辐射野轴线，对于本发明实施例，在治疗装置对应的空间坐标系中任意确定多个第一参考点，其中，所述多个第一参考点的位置可知，并分别绘制所述多个第一参考点与所述各条第二辐射野轴线之间的垂线，同时确定各条垂线对应的垂足，并计算该多个第一参考点与其对应的垂足之间的距离，即该多个第一参考点与上一步骤中获得的各条第二辐射野轴线之间的距离，得到多个第一参考点分别对应的各个距离，在各个距离中确定最大距离，得到多个第一参考点分别对应的最大目标距离，使用搜索算法，以一个预定的步长，如0.01mm步长，搜索使上述最大目标距离减小的坐标变化方向，直至在多个第一参考点中确定一个点使得上述的最大目标距离为所有搜索过的最大目标距离中的最小值，此时，当机架处于各个旋转角度时，确定该点与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并将各个垂足作为点集，绘制所述点集共同对应的外接球，并将所述外接球对应的球心，确定为所述电子直线加速器对应的等中心位置，与此同时，本发明实施例也可以在确定所述多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足之后，即确定了多个第一参考点分别对应的垂足点集，之后绘制多个垂足点集分别对应的外接球，即得到多个第一参考点分别对应的外接球，并计算多个外接球分别对应的半径，在多个半径中确定最小半径，并将最小半径对应的外接球球心确定为所述电子直线加速器对应的等中心。
104、根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
对于本发明实施例，在绘制多个第一参考点分别对应的外接球之后，确定多个外接球分别对应的半径，在所述多个半径中确定最小半径，并确定所述最小半径对应的外接球的目标球心坐标信息，并将所述目标球心坐标信息确定为所述电子直线加速器对应的等中心坐标信息。
根据本发明提供的一种电子直线加速器等中心的确定方法，与目前人为观察限束装置在各个旋转角度时坐标纸上的十字光标的变化范围来确定电子直线加速器的等中心的方式相比，本发明通过基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述机架垂直于治疗室地面时，所述限束装置对应的第一辐射野轴线；并基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；之后确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；最终根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置，由此通过确定机架垂直于所述治疗室地面时，所述限束装置对应的第一目标辐射野，以及确定固定在所述限束装置上的预设标识物的中心和所述第一目标辐射野之间的第一位置关系，确定所述限束装置对应的第二辐射野轴线，最终基于各条第二辐射野轴线和所述预设标识物的位置关系，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，提高了电子直线加速器等中心的确定效率，同时避免了由于工作人员的疏忽做出错误判断的情况，从而提高了电子直线加速器等中心的确定精度。
进一步的，为了更好的说明上述对直线加速器等中心进行确定的过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种电子直线加速器等中心的确定方法，如图2所示，所述方法包括：
201、当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，以及确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息。
对于本发明实施例，为了确定所述电子直线加速器的等中心位置，首先需要确定电子直线加速器的机架处于0°时，所述电子直线加速器的限束装置对应的第一辐射野轴线，而为了确定所述第一辐射野轴线，首先需要确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，基于此，步骤201具体包括：确定所述多个红外标识物随所述限束装置旋转时分别经过的平面；确定多个平面共同对应的法线方向信息；将所述法线方向信息确定为所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息。
具体地，使用光学成像设备探测各个红外标识物在固定参考系中的空间坐标，并将这些坐标标记为
Figure BDA0003716095230000081
其中i为红外标识物的序号，j为限束装置对应的第二旋转角度，之后根据测量所得的各个红外标识物坐标，使用拟合算法确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，本发明实施例中的拟合算法为，在固定参考系中产生一系列平面，这些平面的数量与红外标识物的数量相等，并将这些平面记为Pi，其中i对应红外标识物的序号，确定每个红外标识物在各个第二旋转角度时与其对应平面的距离，当各个距离的平方和达到最小时，此时确定各个平面的方向和位置，并拟合出各个平面共同对应的法线方向信息，这些平面共同对应的法线方向即为辐射野轴线的方向信息。
进一步地，在确定所述辐射野轴线的方向信息后，还需要确定所述辐射野轴线的位置信息，基于此，步骤201还包括：确定所述预设标识物的中心在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的第一位置信息，以及确定所述预设标识物在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的角度变化值；在所述预设标识物中确定多个第二参考点，并基于所述预设标识物的中心和所述多个第二参考点之间的第二位置关系，以及各个第一位置信息和各个角度变化值，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息；基于各个第二位置信息，确定所述多个第二参考点分别对应的外接圆，并基于多个外接圆的圆心位置信息，确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息。
具体地，利用光学成像设备能够探测各个红外标识物在限束装置所处的各个第二旋转角度对应的坐标信息，并根据各个红外标识物对应的坐标信息，能够计算出预设标识物中心对应的坐标信息，即预设标识物中心在各个第二旋转角度对应的第一位置信息，以及所述预设标识物在各个第二旋转角度相对于起始位置的角度变化值，其中，所述起始位置为限束装置处于0°时(未旋转时)，所述预设标识物的位置，所述角度变化对应围绕固定参考系的三个坐标轴的旋转角度，之后在所述预设标识物中选择多个第二参考点，所述多个第二参考点的起始坐标如下：
Figure BDA0003716095230000091
其中，
Figure BDA0003716095230000092
表示第二参考点在起始位置对应的第一空间坐标，
Figure BDA0003716095230000093
表示预设标识物中心在起始位置对应的第二空间坐标，
Figure BDA0003716095230000094
表示第一空间坐标和第二空间坐标之间的坐标差值，其中，所述坐标差值即为所述预设标识物中心和所述多个第二参考点之间的第二位置关系
进一步地，在确定所述预设标识物中心与所述多个第二参考点之间的第二位置关系，以及预设标识物中心在各个第二旋转角度对应的第一位置信息和角度变化值之后，还需要确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息，基于此，所述方法包括：基于所述各个角度变化值，确定所述多个第二参考点共同对应的位置转换矩阵；基于所述位置转换矩阵、所述第二位置关系和所述各个第一位置信息，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息。
具体地，基于所述各个角度变化值，确定所述多个第二参考点共同对应的位置转换矩阵的公式如下：
Figure BDA0003716095230000101
Figure BDA0003716095230000102
Figure BDA0003716095230000103
Figure BDA0003716095230000104
Figure BDA0003716095230000105
Figure BDA0003716095230000106
Figure BDA0003716095230000107
Figure BDA0003716095230000108
Figure BDA0003716095230000109
其中，
Figure BDA00037160952300001010
表示所述预设标识物在各个第二旋转角度相对于起始位置的角度变化值，m11，m12，m13，m21，m22，m23，m31，m32，m33分别为所述位置转换矩阵中的各个矩阵元。
进一步地，第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息的计算公式如下：
Figure BDA00037160952300001011
其中，
Figure BDA0003716095230000111
表示第二位置信息，
Figure BDA0003716095230000112
表示预设标识物中心在各个第二旋转角度对应的第一位置信息，按照上述公式，能够确定多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息。
进一步地，基于每个第二参考点对应的各个第二位置信息，绘制所述每个第二参考点轨迹对应的外接圆，并在多个外接圆中确定半径最小的目标外接圆，与此同时确定所述目标外接圆的目标圆心对应的空间坐标，最终将所述目标圆心对应的空间坐标确定为所述限束装置对应的辐射野轴线所经过的一点，即确定了所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息。
202、基于所述辐射野轴线方向信息和所述辐射野轴线位置信息，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。
对于本发明实施例，在确定所述辐射野轴线方向信息和所述辐射野轴线位置信息之后，可以基于所述辐射野轴线方向信息和所述辐射野轴线位置信息，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。需要说明的是，按照上述方法还能够确定电子直线加速器中的机架对应的机架旋转轴线，治疗床对应的治疗床旋转轴线，在确定治疗床对应的旋转轴线时，可以将预设标识物固定在治疗床上。
203、基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
对于本发明实施例，将电子直线加速器的机架保持在0°，即所述机架与所述治疗室地面垂直，并将限束装置旋转至0°，使用光学成像设备测量预设标识物上各个红外标识物的坐标，计算限束装置的第一辐射野轴线相对于预设标识物的位置和方向，即确定了预设标识物的中心和所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，例如预设标识物中心和所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系为，第一辐射野轴线在所述预设标识物x轴正向10mm，y轴负向5mm，z轴正向3mm，同时，所述第一位置关系还包括角度关系，如所述第一辐射野轴线与所述预设标识物之间在x轴正向的角度为20°，y轴负向的角度为50°，z轴正向的角度为30°。
进一步地，在确定所述预设标识物和所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系之后，需要基于所述第一位置关系，确定所述电子直线加速器的机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线，基于此，步骤203具体包括：确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述预设标识物的中心对应的第三位置信息；基于各个第三位置信息和所述第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
具体地，将机架旋转至其他若干个第一旋转角度进行测量，这些角度在机架的旋转范围内大致均匀分布，例如，对于旋转范围为360°的机架，每隔45°进行一次测量，共有8个第一旋转角度，在每个机架对应的第一旋转角度上，使用光学成像设备测量预设标识物上各个红外标识物的坐标，并确定所述电子直线加速器的机架处于各个第一旋转角度时所述预设标识物中心对应的坐标，即第三位置信息，最终根据所述第一辐射野轴线相对于预设标识物的位置和方向，以及所述第三位置信息，能够计算出所述电子直线加速器的机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线对应的位置和方向。需要说明的是，本发明实施例也可以在电子直线加速器所在的空间坐标系中任意确定已知的固定初始点，并确定所述已知的固定初始点与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，并按照上述方式，基于所述第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
204、确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球。
对于本发明实施例，在所述预设标识物上确定多个第一参考点，并在机架处于各个旋转角度时，从多个第一参考点分别向各个第二辐射野轴线引垂线，之后确定各个垂线对应的垂足，此时，每个第一参考点都对应各个垂足，每个第一参考点对应的垂足的数量与第二辐射野轴线的数量相同，由每个第一参考点对应的各个垂足组成点集，从而多个第一参考点分别有其对应的点集，进一步地，在确定所述每个第一参考点分别对应的点集之后，基于每个第一参考点对应的点集，绘制该点集对应的外接球，其中，每个点集对应的最长垂线段，即为该第一参考点对应的外接球的半径，由此能够得到多个第一参考点分别对应的外接球，最终基于多个外接球，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置。
205、根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
对于本发明实施例，在绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球之后，需要根据多个外接球的球心位置信息，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，基于此，步骤205具体包括：在所述多个外接球中确定最小外接球，并将所述最小外接球对应的目标球心位置确定为所述电子直线加速器的等中心位置。
具体地，在多个外接球中确定半径最小的目标外接球，并确定所述目标外接球对应的目标球心坐标，最终将所述目标球心坐标确定为所述电子直线加速器对应的等中心位置。
进一步地，按照上述方法能够确定治疗床的旋转轴线，在确定治疗床对应的旋转轴线之后，将治疗床的各个转角置为0°，使用光学成像设备测量预设标识物上各个红外标识物的坐标，并计算预设标识物表面上对应治疗床旋转轴线的点，设定治疗床的俯仰角ψt、横滚角φt或者两者的组合，操作治疗床完成相应的转动，使用光学成像设备测量治疗床转动后预设标识物上各个预设标识物的坐标，计算预设标识物的俯仰角和横滚角，以及预设标识物表面上对应治疗床旋转轴线的点的位移，同时将预设标识物放置于治疗床面上，使用光学成像***测量治疗床移动前后的预设标识物位置变化，对比治疗床的位置指示，即可完成治疗床运动距离的质控。
根据本发明提供的另一种电子直线加速器等中心的确定方法，与目前人为观察限束装置在各个旋转角度时坐标纸上的十字光标的变化范围来确定电子直线加速器的等中心的方式相比，本发明通过基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述机架垂直于治疗室地面时，所述限束装置对应的第一辐射野轴线；并基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；之后确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；最终根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置，由此通过确定机架垂直于所述治疗室地面时，所述限束装置对应的第一目标辐射野，以及确定固定在所述限束装置上的预设标识物的中心和所述第一目标辐射野之间的第一位置关系，确定所述限束装置对应的第二辐射野轴线，最终基于各条第二辐射野轴线和所述预设标识物的位置关系，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，提高了电子直线加速器等中心的确定效率，同时避免了由于工作人员的疏忽做出错误判断的情况，从而提高了电子直线加速器等中心的确定精度。
进一步地，作为图1的具体实现，本发明实施例提供了一种电子直线加速器等中心的确定装置，如图3所示，所述装置包括：第一确定单元31、第二确定单元32、绘制单元33和第三确定单元34。
所述第一确定单元31，可以用于当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。
所述第二确定单元32，可以用于基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
所述绘制单元33，可以用于确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球。
所述第三确定单元34，可以用于根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
在具体应用场景中，为了确定所述电子直线加速器中的限束装置对应的第一辐射野轴线，所述第一确定单元31，具体可以用于基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，以及确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息；基于所述辐射野轴线方向信息和所述辐射野轴线位置信息，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。
在具体应用场景中，为了确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，所述第一确定单元31，具体可以用于确定多个红外标识物随所述限束装置旋转时分别经过的平面；确定多个平面共同对应的法线方向信息；将所述法线方向信息确定为所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息。
在具体应用场景中，为了确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息，所述第一确定单元31，具体还可以用于确定所述预设标识物的中心在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的第一位置信息，以及确定所述预设标识物在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的角度变化值；在所述预设标识物中确定多个第二参考点，并基于所述预设标识物的中心和所述多个第二参考点之间的第二位置关系，以及各个第一位置信息和各个角度变化值，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息；基于各个第二位置信息，确定所述多个第二参考点轨迹分别对应的外接圆，并基于多个外接圆的圆心位置信息，确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息。
在具体应用场景中，为了确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息，所述第一确定单元31，具体还可以用于基于所述各个角度变化值，确定所述多个第二参考点共同对应的位置转换矩阵；基于所述位置转换矩阵、所述第二位置关系和所述各个第一位置信息，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息。
在具体应用场景中，为了确定所述电子直线加速器的机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线，所述第二确定单元32，具体可以用于确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述预设标识物的中心对应的第三位置信息；基于各个第三位置信息和所述第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
在具体应用场景中，为了确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，所述第三确定单元34，具体可以用于在所述多个外接球中确定最小外接球，并将所述最小外接球对应的球心位置确定为所述电子直线加速器的等中心位置。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种电子直线加速器等中心的确定装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。
基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
基于上述如图1所示方法和如图3所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，如图4所示，该计算机设备包括：处理器41、存储器42、及存储在存储器42上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器42和处理器41均设置在总线43上所述处理器41执行所述程序时实现以下步骤：当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
通过本发明的技术方案，本发明通过基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述机架垂直于治疗室地面时，所述限束装置对应的第一辐射野轴线；并基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；之后确定所述预设标识物中多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；最终根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置，由此通过确定机架垂直于所述治疗室地面时，所述限束装置对应的第一目标辐射野，以及确定固定在所述限束装置上的预设标识物的中心和所述第一目标辐射野之间的第一位置关系，确定所述限束装置对应的第二辐射野轴线，最终基于各条第二辐射野轴线和所述预设标识物的位置关系，确定所述电子直线加速器对应的等中心位置，提高了电子直线加速器等中心的确定效率，同时避免了由于工作人员的疏忽做出错误判断的情况，从而提高了电子直线加速器等中心的确定精度。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子直线加速器等中心的确定方法，所述电子直线加速器包括机架和限束装置，其特征在于，包括：
当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线，包括：
基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，以及确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息；
基于所述辐射野轴线方向信息和所述辐射野轴线位置信息，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设标识物上安装多个红外标识物，所述基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息，包括：
确定所述多个红外标识物随所述限束装置旋转时分别经过的平面；
确定多个平面共同对应的法线方向信息；
将所述法线方向信息确定为所述限束装置对应的辐射野轴线方向信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息，包括：
确定所述预设标识物的中心在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的第一位置信息，以及确定所述预设标识物在所述限束装置处于各个第二旋转角度时的角度变化值；
在所述预设标识物中确定多个第二参考点，并基于所述预设标识物的中心和所述多个第二参考点之间的第二位置关系，以及各个第一位置信息和各个角度变化值，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息；
基于各个第二位置信息，确定所述多个第二参考点分别对应的外接圆，并基于多个外接圆的圆心位置信息，确定所述限束装置对应的辐射野轴线位置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设标识物的中心和所述多个第二参考点之间的第二位置关系，以及各个第一位置信息和各个角度变化值，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息，包括：
基于所述各个角度变化值，确定所述多个第二参考点共同对应的位置转换矩阵；
基于所述位置转换矩阵、所述第二位置关系和所述各个第一位置信息，确定所述多个第二参考点在限束装置处于各个第二旋转角度时的第二位置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线，包括：
确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述预设标识物的中心对应的第三位置信息；
基于各个第三位置信息和所述第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置，包括：
在所述多个外接球中确定半径最小的外接球，并将所述半径最小的外接球对应的球心位置确定为所述电子直线加速器的等中心位置。
8.一种电子直线加速器等中心的确定装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于当所述机架垂直于治疗室地面时，基于随限束装置进行旋转的预设标识物对应的旋转轨迹，确定所述限束装置对应的第一辐射野轴线；
第二确定单元，用于基于所述预设标识物的中心与所述第一辐射野轴线之间的第一位置关系，确定所述机架处于各个第一旋转角度时所述限束装置对应的第二辐射野轴线；
绘制单元，用于确定多个第一参考点分别与各条第二辐射野轴线之间的垂线对应的垂足，并基于各个垂足，绘制所述多个第一参考点分别对应的外接球；
第三确定单元，用于根据多个外接球，确定所述电子直线加速器的等中心位置。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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