CN116115912A - 放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法 - Google Patents

放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法，涉及放射外科机器人***应用技术领域。放射外科机器人***包括机器人、图像引导定位***以及平板探测器，机器人携带有加速器，该方法包括：通过图像引导定位***以及平板探测器确定机器人与等中心的安装误差；确定与加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差；确定机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差。在进行放射外科机器人***的治疗射束误差确认的过程当中，结合***内的已有设备，采用校准工装、虚拟射束、二维位敏探测器等常规校准装置，得到多类型放射外科机器人***均具有的，能够量化的多维度误差，在降低测量成本的同时，提高了误差的确定精度以及准确率。

Description

放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法
技术领域
本发明涉及放射外科机器人***应用技术领域，特别涉及一种放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法。
背景技术
放射治疗的原理即通过射线源对肿瘤进行一定剂量的照射，从而消除肿瘤组织。近年来，放射治疗技术和设备发生了巨大变化，传统的常规放射治疗正向精准放射外科治疗转变。所谓精准放射外科治疗，是指对肿瘤进行“精确诊断、精确定位、精确计划、精准治疗”的一种新的放射治疗技术。无论何种类型的放射治疗***，精确治疗就是放射治疗过程中，实际治疗射束相对于等中心点的位置(加速器射线源为起点，肿瘤靶区内某个点为目标点)与治疗计划中治疗射束相对于等中心点的位置一致性好。而制定治疗计划的核心准则是使肿瘤受到足够多的辐射而消除，同时保证肿瘤以外的健康组织受到尽可能少的辐射。相比于传统的常规放射治疗***，放射外科机器人***是最新的放射治疗技术和设备之一。
相关技术中，放射外科机器人***的***硬件组成主要包括：小型化直线加速器，安装携带加速器的六自由度机器人，六自由度机器人治疗床，图像引导定位***，呼吸运动跟踪***；软件组成包括：治疗计划***软件、数据管理***软件、治疗控制***软件。在治疗中，六自由度机器人携带加速器，到达治疗球面上的某个指定治疗节点，进行治疗射束投射，然后按照治疗计划规划的治疗路径，六自由度机器人携带加速器到达每个治疗节点，逐个完成射束投射。在相关技术中，针对放射外科机器人***发射出的射束位置的校准方式包括CyberKnife治疗射束位置校准的方法。其主要包括了两种方式，在文章《The accuracyof dose localization for an image guided frameless radiosurgery system》以及申请号为201880049677.0的中国专利《基于放射的处置束位置校准和验证》。以中国专利为例，其大致原理是使用照相机来获取入射在体膜上的放射束的图像，该放射束由放射源发射。该方法还包括基于图像来确定束指向偏移；以及基于束指向偏移来校准放射源的位置。
然而，相关技术当中，文章《The accuracy of dose localization for an imageguided frameless radiosurgery system》内涉及的测试方式耗时长，成本高，需要增加***部件，且由于测试方法的特殊性，使得能够测试的放射外科机器人***类型受到局限。申请号为201880049677.0的中国专利《基于放射的处置束位置校准和验证》中所述的方法虽然改进了文章方案中的大部分不足，但体膜的制造成本昂贵，且过程中所需的高精度摄像头数量较多，因此校准方法的总成本极高，且在测试种类上仍然受限，无法对治疗空间为4π的治疗射束进行校准。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术中存在的不足，从而提供放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法，降低***的使用成本，提高***的运行效率。
该***包括机器人、图像引导定位***以及平板探测器，所述机器人携带有加速器。
该方法包括：
通过校准工装，结合安装误差校准算法，通过图像引导定位***以及平板探测器确定机器人与等中心的安装误差；
通过虚拟射束、借助二维位敏探测器以及射束剂量仪器，确定与加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差；
通过激光跟踪仪，确定在不同工作计划下，机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差。
在一种可能的实现方式中，机器人对应有机器人法兰；
通过校准工装，结合安装误差校准算法，确定机器人与等中心的安装误差，包括：
响应于机器人以及图像引导定位***安装完成，确定图像引导***的成像几何中心；
在机器人的机器人法兰上安装校准工装；
控制机器人到达图像引导***的成像几何区域内的至少三个检测位置，并确定与至少三个检测位置对应的至少三组检测数据；
基于至少三组检测数据确定机器人与等中心的安装误差。
在一种可能的实现方式中，校准工装包括工装固定件、连接杆以及金属球；
金属球与工装固定件通过连接杆连接。
在一种可能的实现方式中，检测数据包括等中心坐标系相对机器人底座的空间变换关系、金属球在等中心坐标系下的空间变换关系、机器人法兰在机器人底座的空间变化关系以及金属球相对于机器人法兰的空间变化关系；
基于至少三组检测数据确定机器人与等中心的安装误差，包括：
基于等中心坐标系相对机器人底座的空间变换关系、金属球在等中心坐标系下的空间变换关系、机器人法兰在机器人底座的空间变化关系以及金属球相对于机器人法兰的空间变化关系，结合齐次变换矩阵，确定机器人与等中心的安装误差。
在一种可能的实现方式中，通过虚拟射束、借助二维位敏探测器以及射束剂量仪器，确定与加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差，包括：
根据真实射束数据以及同轴度偏差数据，确定与真实射束对应的的虚拟射束；
在放射外科机器人***的等中心配置二维位敏探测器；
控制机器人携带加速器移动至少三个位置，并在发射虚拟射束的情况下，通过二维位敏探测器进行坐标记录，得到至少三组坐标数据；
基于至少三组坐标数据确定加速器制造和安装后除沿射束平移方向之外的误差；
在加速器的射线源垂直向下的情况下，确定与不同射束位置对应的输出剂量；
基于输出剂量确定并弥补沿射束平移方向的误差。
在一个可选的实施例中，在发射虚拟射束的情况下，通过二维位敏探测器进行坐标记录，得到至少三组坐标数据，包括：
在加速器的正下方放射至激光反射装置、激光发射装置、激光调节机构、第一胶片以及第二胶片，第一胶片与第二胶片为放射设备验证胶片；
通过激光发射装置进行激光发射，并借助激光调整装置以及激光反射装置进行光束调节，以使激光穿过第一胶片以及第二胶片的正中心，以确定虚拟射束；
响应于虚拟射束确定，确定移动坐标系；
开启激光发射装置以及二维位敏探测器，并驱动机器人移动，确定激光发射装置发射出的激光在参考平面上的至少三个位置；
基于至少三个位置确定至少三组坐标数据。
在一个可选的实施例中，在加速器的射线源垂直向下的情况下，确定与不同射束位置对应的输出剂量，包括：
设定绝对输出剂量校准点；
将加速器的射线源垂直向下，并向绝对输出剂量校准点进行照射；
基于照射结果，确定与不同射束位置对应的输出剂量。
在一个可选的实施例中，机器人对应有机器人法兰；
通过激光跟踪仪，确定在不同工作计划下，机器人对应的工作空间定位误差，包括：
在加速器表面黏贴至少三个激光跟踪仪的靶座；
控制机器人移动至少三个治疗空间内的不同位置，并记录与位置坐标；
确定至少三个激光跟踪仪的靶座与机器人法兰的位置关系；
控制机器人移动至理论治疗射束位置；
响应于机器人移动至理论治疗射束位置，确定射线源相对于等中心的位置；
基于射线源相对于等中心的位置确定机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差。
在一个可选的实施例中，放射外科机器人***配置有机器人执行的机器人应用程序；
方法还包括：
将机器人与等中心的安装误差、与机器人对应的加工误差、与机器人对应的安装机械结构误差以及与加速器对应的空间定位误差输入机器人应用程序；
通过机器人应用程序控制机器人进行位置调整，以进行误差的校准与清除。
本技术方案所包括的有益效果至少包括：
在进行放射外壳机器人***的治疗射束误差的过程当中，结合***内的已有设备，采用校准工装、虚拟射束、二维位敏探测器等常规校准装置，得到多类型放射外科机器人***均具有的，能够量化的多维度误差，在降低测量成本的同时，提高了误差的确定精度以及准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种放射外科机器人***的结构示意图。
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种放射外壳机器人***治疗射束位置误差确定方法的流程示意图。
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的另一种放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法的流程示意图。
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种机器人与等中心安装误差校准示意图。
图5示出了本申请一个示例性实施例提供的一种激光射束与加速器射线源射束同轴度误差确定的原理示意图。
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的一种加速器绝对输出剂量误差确定的原理示意图。
图7示出了本申请一个示例性实施例提供的一种机器人在不同治疗计划射束位置的工作空间定位误差确定原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种放射外科机器人***的结构示意图。请参考图1，该放射外科机器人***包括机器人110、图像引导定位***120以及平板探测器130。机器人110具有机器人法兰111以及机器人底座112，机器人底座112用于承载机器人本体113，机器人法兰111位于机器人本体的端部。可选地，机器人本体的端部还对应配置有加速器。加速器在图1中未示出。在本申请实施例中，图像引导定位***120的数量与平板探测器130的数量对应。如图1所示，图像引导定位***120以及平板探测器130的数量均为2个。
需要说明的是，在本申请的各个实施例中，放射外科机器人***还应包括机器人治疗床以及呼吸运动跟踪***等必要的执行治疗流程的设备。本申请对于放射外科机器人***的完整实现形式不做限定。
需要说明的是，在本申请中，对应放射外科机器人***的软件组成还包括治疗计划***软件、数据管理***软件以及治疗控制***软件。
结合图1所述的放射外科机器人***，图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法的流程示意图，以该方法应用于计算机设备中为例进行说明，该方法包括：
步骤201，通过校准工装，结合安装误差校准算法，通过图像引导定位***以及平板探测器确定机器人与等中心的安装误差。
在本申请实施例中，结合校准工装的使用过程，在图像引导定位***以及平板探测器的结合获取下，软件设备能够确定机器人在安装但未开始工作的情况下所存在的误差。
步骤202，通过虚拟射束、借助二维位敏探测器以及射束剂量仪器，确定与加速器加工误差以及安装机械结构误差。
加速器在安装过程中，存在安装时留下的机械结构误差以及加工过程中与标准尺寸相差的加工误差，在本申请实施例中，通过虚拟射束，并借助二维位敏探测器进行实验，以确定该加工误差以及安装机械结构误差。
步骤203，通过激光跟踪仪，确定在不同工作计划下，机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差。
在本申请实施例中，机器人以及加速器存在空间定位过程中不准确的情况，因此，通过激光跟踪仪在不同工作模式下进行空间定位的位置差异，确定工作空间定位误差。
需要说明的是，本申请实施例中所存在的误差校准过程均会在误差确定结束之后，在被输入误差值后，由计算机设备完成。
综上所述，本申请实施例提供的方法，在进行放射外壳机器人***的治疗射束误差的过程当中，结合***内的已有设备，采用校准工装、虚拟射束、二维位敏探测器等常规校准装置，得到多类型放射外科机器人***均具有的，能够量化的多维度误差，在降低测量成本的同时，提高了误差的确定精度以及准确率。
接下来，对于不同过程中的具体执行流程进行说明。图3示出了本申请一个示例性实施例提供的另一种放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法的流程示意图，以该方法应用于如图1所示的放射外科机器人***中为例进行说明，该方法包括：
步骤301，响应于机器人以及图像引导定位***安装完成，确定图像引导***的成像几何中心。
步骤301至步骤304为本申请实施例提供的机器人与等中心的安装误差的具体流程。在本申请实施例中，请参考图4，图像引导***的工作原理是控制2个Kv级X射线球管发出射线照射在2个平板探测器410上，然后采集平板探测器410上的图像根据2维-3维图像配准原理，计算出成像区域中的物体在以成像几何中心为原点420，也就是在等中心坐标系下的三维空间位置。在机器人430安装完成后，原点420即成为等中心，且实现为一个固定的位置，本申请中，校准所借助的工具为校准工装440。
步骤302，在机器人的机器人法兰上安装校准工装。
在本申请实施例中，校准工装包括工装固定件、连接杆以及金属球。金属球与工装固定件通过连接杆连接。可选地，连接杆的长度为400mm-1000mm。大于400mm的目的是避免连接杆长度过短，机器人法兰可能进入图像引导***成像区域，从而干扰图像引导***正常工作的情况。小于1000mm的目的是避免校准杆过长时，校准杆本身发生机械形变，从而增加校准误差的情况。金属小球的半径为0.5-1mm。
步骤303，控制机器人到达图像引导***的成像几何区域内的至少三个检测位置，并确定与至少三个检测位置对应的至少三组检测数据。
在该过程当中，控制机器人携带该工装的金属小球到达200图像引导***的成像几何区域内任意3个以上不同的位置，然后分别记录图像引导***给出该小球在等中心坐标系的空间位置、机器人控制柜给出的机器人法兰在机器人底座的空间位置和旋转角度。需要说明的是，该过程所述的机器人控制柜以及参数的获取方式均为常规技术，控制有机器人控制软硬件的设备即可完成。
步骤304，基于等中心坐标系相对机器人底座的空间变换关系、金属球在等中心坐标系下的空间变换关系、机器人法兰在机器人底座的空间变化关系以及金属球相对于机器人法兰的空间变化关系，结合齐次变换矩阵，确定机器人与等中心的安装误差。
在本申请实施例中，假设等中心坐标系相对于机器人底座的空间变换关系为T1，金属小球在等中心坐标系下的空间变换关系为T2，机器人法兰在机器人底座的空间变换关系为T3，金属小球相对于机器人法兰的空间变换关系为T4，则根据如下公式1：
T1×T2＝T3×T4
其中假设
Figure BDA0003998438510000061
为4×4的齐次变换矩阵，为了便于表达令
Figure BDA0003998438510000062
式中，Ti为第i个数据采集点，而不是上述的T1、T2、T3、T4的定义。TiRot表示第i个机器人数据采集点中机器人法兰以机器人底座为基准的旋转部分，在后式中，Trans下标表示机器人法兰以机器人底座为基准的平移，Rot下标表示机器人法兰以机器人底座为基准的旋转
由公式1可得公式2如下：
T3Trans+T3Rot×T4Trans_T1Rot×T2Trans＝T1Trans
假设金属小球在等中心坐标系下的位置数据和对应机器人法兰在机器人底座的位置数据有i个，其中i≥3，并结合下述公式3至公式5：
Ai＝T3Trans(i+1)-T3Trans(i)+(T3Rot(i+1)-T3Rot(i))×T4Trans
Bi＝T2Trans(i+1)-T2Trans(i)
Figure BDA0003998438510000071
根据最小二乘法原则，找出F最小值时的T4Trans，然后将此时的T4Trans代入公式2，利用消元法和多组位置数据，即可计算出机器人与等中心的安装误差T1Trans和T1Rot。
步骤305，根据真实射束数据以及同轴度偏差数据，确定与真实射束对应的的虚拟射束。
步骤305至步骤314为确定与加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差的过程。在本申请实施例中，首先确定不含射束方向平移的其他误差，再通过射束剂量仪器，进行与射束方向平移的误差的确定。
在本申请实施例中，虚拟射束由对应的激光发生仪器产生，并且与机器人发出的真实射束具有0.5mm以内的同轴度。
步骤306，在放射外科机器人***的等中心配置二维位敏探测器。
二维位敏探测器具有进行二维坐标系上的数据采集的功能。可选地，位敏探测器设置在等中心的附近。
步骤307，在加速器的正下方放射至激光反射装置、激光发射装置、激光调节机构、第一胶片以及第二胶片。
请参考图5，在本申请实施例中，加速器510对应的加速器射线源511与第一胶片520以及第二胶片530同轴，第一胶片520与第二胶片530为放射设备验证胶片，即具有接收激光，并产生对应验证表征的功能。激光发射装置540以及激光反射装置550位于加速器510的下方。且激光发射装置540对应有激光调节机构560，激光调节机构具有对于激光发射装置540的平移和旋转调节功能。
步骤308，通过激光发射装置进行激光发射，并借助激光调整装置以及激光反射装置进行光束调节，以使激光穿过第一胶片以及第二胶片的正中心，以确定虚拟射束。
该过程即为虚拟射束的调节过程，请参考图5，加速器射线源511与第一胶片的距离为H1，与第二胶片的距离为H2，其中，H1在600mm至1200mm之间，H2在1600mm至2000mm之间，通过激光调节机构560使得激光发射装置540发出的装置照射到第一胶片520以及第二胶片530变色程度最强的中心，并进行中心误差的控制。
步骤309，响应于虚拟射束确定，确定移动坐标系。
该过程即为进行坐标系确定的过程。二维位敏探测器将确定一个维度作为机器人移动的X方向，另一个维度作为机器人移动的Y方向，以建立坐标系。
步骤310，开启激光发射装置以及二维位敏探测器，并驱动机器人移动，确定激光发射装置发射出的激光在参考平面上的至少三个位置。
该过程即为机器人选定三个位置的过程。在该过程中，加速器在位敏传感器上方的距离为600-1600mm。
步骤311，基于至少三个位置确定至少三组坐标数据。
在本申请实施例，机器人对应的参数显示功能显示的数据为[X 0,Y 0，Z h]，且机器人坐标系三个方向与如上选定的三个方向平行，即旋转角度为[0,0,0],在此情况下，完成至少三组坐标数据的采集。
在确定三组坐标数据后，确定如下公式6至公式8：
Figure BDA0003998438510000081
Figure BDA0003998438510000082
H＝h+ΔX
式中，Pix和Piy由二维位敏探测器测量给出，h为机器人***显示理论工具坐标系在用户坐标系下的高度差。其中：
ΔX、ΔY、ΔZ分别为实际工具坐标系相对于法兰平移的值与理论工具坐标系相对于法兰平移的值的误差。
ΔA、ΔB、ΔC分别为实际工具坐标系相对于理论工具坐标系的Z轴、Y轴、X轴旋转的角度，当实际工具坐标系与理论工具坐标系没有误差时，三个旋转角度均为0°。
根据3个以上的不同的h值以及对应的Pix和Piy,将公式6、7、8结合最小二乘法，即可计算出实际工具坐标系，也就是加速器射线源射束相对于法兰坐标系除射束方向平移误差的所有实际值。
步骤312，设定绝对输出剂量校准点。
步骤313，将加速器的射线源垂直向下，并向绝对输出剂量校准点进行照射。
在本申请实施例中，在水下15mm处进行绝对输出剂量校准点的设置，并且采用加速器，在800mm外垂直向下进行照射。本申请实施例中，该误差确定的过程原理示意如图6所示。
步骤314，基于照射结果，确定与不同射束位置对应的输出剂量。
该过程即为剂量值确定过程。可选地，输出剂量与预设剂量的误差即可对于射束方向平移的误差进行表征。
步骤315，在加速器表面黏贴至少三个激光跟踪仪的靶座。
步骤315至步骤320为进行不同工作计划下，机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差的过程。在本申请实施例中，首先进行激光跟踪仪的设置。可选地，要求3个靶座的位置不在同一直线，且保证射束位置在4π全球面工作空间内任意位置时，均能保证激光跟踪仪可以采集至少1个靶座的位置。
步骤316，控制机器人移动至少三个治疗空间内的不同位置，并记录与位置坐标。
步骤317，确定至少三个激光跟踪仪的靶座与机器人法兰的位置关系。
请参考图7。激光跟踪仪710与机器人720相对，机器人法兰721位于机器人720的端部。该过程即为在设置靶座以后，靶座与机器人法兰的位置关系的个过程。
步骤318，控制机器人移动至理论治疗射束位置。
步骤319，响应于机器人移动至理论治疗射束位置，确定射线源相对于等中心的位置。
在本申请实施例中，步骤316所述的不同位置与步骤318所述的理论治疗射束位置存在包含关系。
步骤320，基于射线源相对于等中心的位置确定机器人以及机器人配置的加速器对应的工作空间定位误差。
在本申请实施例中，虚拟机器人工具坐标系(靶座)相对于机器人法兰的位置变换关系为T11。
虚拟机器人工具坐标系相对于等中心的位置变换关系为T12。
实际机器人工具坐标系(加速器射线源)相对于机器人法兰的位置变换关系为T13，该值在步骤311中能够确定。
实际机器人工具坐标系相对于等中心的位置变换关系为T1。
则有如下公式9：
T14i＝T12i×T11-1×T13
其中，假设
Figure BDA0003998438510000091
为4×4的齐次变换矩阵，为了便于表达令
Figure BDA0003998438510000092
在每个射束位置时，计算出加速器射线源相对于等中心平移的误差，然后通过平移机器人完成射束位置误差补偿。当某个射束位置采集靶座位置后，此时：
T14Rot＝T12Rot，T11Rot＝T12Rot
T11Trans等于能采集靶座位置的靶座相对于机器人法兰的平移。
将所有变量代入到公式9中，可计算出T14Trans，该值即为射线源在等中心下的位置。通过比较T14Trans与治疗计划射束位置下，射线源在等中心坐标系下理论值，可直接对将误差值作为机器人移动的指令，令机器人移动到理论射束位置。
步骤321，将机器人与等中心的安装误差、与加速器对应的加工误差、与加速器对应的安装机械结构误差以及与加速器对应的空间定位误差输入机器人应用程序。
步骤322，通过机器人应用程序控制机器人进行位置调整，以进行误差的校准与清除。
如前文所示，放射外科机器人***配置有机器人执行的机器人应用程序。在此情况下，通过输入上述误差，即可进行误差的校准与清除。
综上所述，本申请实施例提供的方法，在进行放射外科机器人***的治疗射束误差的过程当中，结合***内的已有设备，采用校准工装、虚拟射束、二维位敏探测器等常规校准装置，得到多类型放射外科机器人***均具有的，能够量化的多维度误差，在降低测量成本的同时，提高了误差的确定精度以及准确率。
上述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种放射外科机器人***治疗射束位置误差确定方法，其特征在于，所述方法应用于放射外科机器人***中，所述放射外科机器人***包括机器人、图像引导定位***以及平板探测器，所述机器人携带有加速器；
所述方法包括：
通过校准工装，结合安装误差校准算法，通过所述图像引导定位***以及所述平板探测器确定所述机器人与等中心的安装误差；
通过虚拟射束、借助二维位敏探测器以及射束剂量仪器，确定与所述加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差；
通过激光跟踪仪，确定在不同工作计划下，所述机器人以及所述机器人配置的所述加速器对应的工作空间定位误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人对应有机器人法兰；
所述通过校准工装，结合安装误差校准算法，确定所述机器人与等中心的安装误差，包括：
响应于所述机器人以及所述图像引导定位***安装完成，确定所述图像引导***的成像几何中心；
在所述机器人的机器人法兰上安装所述校准工装；
控制所述机器人到达所述图像引导***的成像几何区域内的至少三个检测位置，并确定与所述至少三个检测位置对应的至少三组检测数据；
基于至少三组检测数据确定所述机器人与等中心的安装误差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述校准工装包括工装固定件、连接杆以及金属球；
所述金属球与所述工装固定件通过所述连接杆连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测数据包括等中心坐标系相对机器人底座的空间变换关系、金属球在等中心坐标系下的空间变换关系、机器人法兰在机器人底座的空间变化关系以及金属球相对于机器人法兰的空间变化关系；
所述基于至少三组检测数据确定所述机器人与等中心的安装误差，包括：
基于所述等中心坐标系相对机器人底座的空间变换关系、所述金属球在等中心坐标系下的空间变换关系、所述机器人法兰在机器人底座的空间变化关系以及所述金属球相对于机器人法兰的空间变化关系，结合齐次变换矩阵，确定所述机器人与等中心的安装误差。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过虚拟射束、借助二维位敏探测器以及射束剂量仪器，确定与所述加速器对应的加工误差以及安装机械结构误差，包括：
根据真实射束数据以及同轴度偏差数据，确定与所述真实射束对应的的虚拟射束；
在所述放射外科机器人***的等中心配置所述二维位敏探测器；
控制所述机器人携带所述加速器移动至少三个位置，并在发射虚拟射束的情况下，通过所述二维位敏探测器进行坐标记录，得到至少三组坐标数据；
基于所述至少三组坐标数据确定所述加速器制造和安装后除沿射束平移方向之外的误差；
在所述加速器的射线源垂直向下的情况下，确定与不同射束位置对应的输出剂量；
基于所述输出剂量确定并弥补沿射束平移方向的误差。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在发射虚拟射束的情况下，通过所述二维位敏探测器进行坐标记录，得到至少三组坐标数据，包括：
在所述加速器的正下方放射至激光反射装置、激光发射装置、激光调节机构、第一胶片以及第二胶片，所述第一胶片与所述第二胶片为放射设备验证胶片；
通过所述激光发射装置进行激光发射，并借助所述激光调整装置以及所述激光反射装置进行光束调节，以使激光穿过所述第一胶片以及所述第二胶片的正中心，以确定所述虚拟射束；
响应于所述虚拟射束确定，确定移动坐标系；
开启所述激光发射装置以及所述二维位敏探测器，并驱动所述机器人移动，确定所述激光发射装置发射出的激光在参考平面上的至少三个位置；
基于所述至少三个位置确定至少三组所述坐标数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述加速器的射线源垂直向下的情况下，确定与不同射束位置对应的输出剂量，包括：
设定绝对输出剂量校准点；
将所述加速器的射线源垂直向下，并向所述绝对输出剂量校准点进行照射；
基于所述照射结果，确定与不同射束位置对应的输出剂量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人对应有机器人法兰；
所述通过激光跟踪仪，确定在不同工作计划下，所述机器人对应的工作空间定位误差，包括：
在所述加速器表面黏贴至少三个所述激光跟踪仪的靶座；
控制所述机器人移动至少三个治疗空间内的不同位置，并记录与位置坐标；
确定所述至少三个激光跟踪仪的靶座与所述机器人法兰的位置关系；
控制所述机器人移动至理论治疗射束位置；
响应于所述机器人移动至所述理论治疗射束位置，确定射线源相对于等中心的位置；
基于所述射线源相对于等中心的位置确定所述机器人以及所述机器人配置的所述加速器对应的工作空间定位误差。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放射外科机器人***配置有机器人执行的机器人应用程序；
所述方法还包括：
将所述机器人与等中心的安装误差、与所述加速器对应的加工误差、与所述加速器对应的安装机械结构误差以及与所述加速器对应的空间定位误差输入所述机器人应用程序；
通过所述机器人应用程序控制所述机器人进行位置调整，以进行误差的校准与清除。
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