CN112755407A - 基于深吸气屏气抑制cbct成像呼吸运动伪影的方法及装置 - Google Patents
基于深吸气屏气抑制cbct成像呼吸运动伪影的方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法及装置,包括:获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;发出吸气指令;在患者吸气过程中,监测患者的实时三维体表;在实时三维体表与参考三维体表之间的位置误差在预定范围内的情况下发出屏气指令;在患者屏气的过程中进行CBCT扫描,在CBCT的扫描时长与患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时暂停CBCT扫描,发出自由呼吸指令;判定是否完成一个CBCT扫描周期,如果否,返回发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束CBCT扫描。应用本发明提供的方案,能够抑制在CBCT扫描时由于患者呼吸运动而造成的伪影。
Description
技术领域
本发明涉及CBCT成像技术领域,特别是涉及一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法及装置。
背景技术
随着放疗技术的发展,调强放疗和立体定向放疗的应用越来越广泛,对放疗精度要求也就越来越高。CBCT成像技术能够对放疗前后的患者位置进行验证,可以大大提高摆位和治疗的精度,减小放疗靶区的外扩边界,降低放疗副反应。
CBCT技术其主要优点在于采用锥形X线束和二维探测器,可一次同时扫描多层组织,而且提高了获取投影数据的速度和X线的利用率,重建出的体积图像的轴向分辨率也大大提高。虽然此技术对于放疗位置验证有重要作用,但在CBCT扫描获取图像时患者器官并非静态,而是会受到呼吸运动的影响产生移动,导致胸部锥形束CT图像中存在运动伪影。运动伪影的出现严重影响图像的质量与真实性,干扰与定位CT图像进行配准,降低了放疗位置精度。
相关技术中,可以应用算法对平移运动伪影进行后处理校正,包括:基于凸集投影的校正算法、基于最小二乘法的校正算法、基于运动熵的校正算法和基于傅里叶投影的校正算法等。前两个算法在应用过程中需要人工进行干预;基于运动熵的校正算法使得校正过程可自动进行,缺点是存在后期运动熵的变化较小和高频区运动熵变化不明显现象;基于傅里叶投影的校正算法,使整个校正算法的速度更快,提高了校正准确率,但应用具有局限性,仅可用于整像素平移运动校正;采用PROPELLER算法,将每个K空间带建立临时图像,建立临时图像间的相似度,在一定程度上提高运动参数的估计精度,从而有效消除成像过程中病人身体运动所形成的伪影,缺点是大量图像数据的处理使整个算法的执行速度变慢,算法的执行效率较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法及装置,以达到抑制在CBCT扫描时由于患者呼吸运动而造成伪影的技术效果。
本发明实施的一方面,提供了一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法,所述方法包括:
获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;
发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
在所述患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在所述CBCT的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时,暂停CBCT扫描并发出自由呼吸指令;
判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
可选的,在获取定位CT生成的患者的三维体表,作为参考三维体表的步骤之后,还包括:
基于所述参考三维体表引导所述患者进行摆位,将所述患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与所述参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
可选的,在所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤之前,还包括:
判断所述患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;
如果是,移动所述治疗床使得所述中线与旋转轴之间的距离小于所述预设距离数值,并通过所述光学体表监测系统获取所述患者的当前三维体表,利用所述当前三维体表更新所述参考三维体表。
可选的,所述方法还包括:
在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描的过程中,通过所述光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上所述患者的实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于所述预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。
本发明实施的又一方面,还提供了一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的装置,所述装置包括:
体表获取模块,用于获取定位CT生成的患者的三维体表,作为参考三维体表;
第一指令发出模块,与所述体表获取模块连接,用于发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
体表监测模块,与所述指令发出模块连接,用于在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
第二指令发出模块,与所述体表监测模块连接,用于在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
CBCT扫描模块,与所述第二指令发出模块连接,用于在所述患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在所述CBCT扫描的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时暂停CBCT扫描,累积所述扫描时长并发出自由呼吸指令;
时长判定模块,与所述CT扫描模块连接,用于判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
可选的,所述装置还包括:
引导摆位模块,与所述体表获取模块和第一指令发出模块连接,用于基于所述参考三维体表引导所述患者进行摆位,将所述患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与所述参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
可选的,所述装置还包括:
距离判断模块,与所述体表获取模块和第一指令发出模块连接,用于判断所述患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;
如果是,移动所述治疗床使得所述中线与旋转轴之间的距离小于所述预设距离数值,并通过所述光学体表监测系统获取所述患者的当前三维体表,利用所述当前三维体表更新所述参考三维体表。
可选的,所述装置还包括:
误差监测模块,与所述CT扫描模块连接,用于在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描的过程中,通过所述光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上所述患者的实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于所述预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。
本发明实施例提供的一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法及装置,通过获取定位CT生成的患者的三维体表,作为参考三维体表;发出吸气指令引导所述患者进行吸气;在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;在所述患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在所述CBCT扫描的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时暂停CBCT扫描,累积所述扫描时长并发出自由呼吸指令;判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
应用本发明提供的方案,通过把放疗计划和定位CT生成的三维体表导入光学体表监测系统后,以定位体表作为参考体表,光学体表监测系统可实时计算患者当前体表与参考体表的位置误差,引导患者摆位,当患者实时体表与参考体表对齐后,实现不同屏气时段成像后患者体表和脏器的位置一致,从而抑制CBCT成像呼吸运动伪影,提高图像质量,可以针对解决胸部肿瘤放疗位置验证精度低的问题,通过光学体表引导深吸气屏气扫描,可以提高CBCT图像质量,提高放疗精度。此外,本方案的深吸气屏气可以用于放疗过程,通过深吸气屏气扩大肺的体积,可以降低胸部肿瘤放疗时肺的受照剂量,降低放射性肺炎的发生率。
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,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种光学体表监测系统示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
参见图1,为本发明实施例提供的一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法,该方法包括:
S100,获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表。
在实施中,三维体表也就是用于表征患者身体轮廓特征的体表图像。
S110,发出吸气指令引导患者进行吸气。
在实施中,为了能够让患者实现平稳呼吸,可以引导患者采用胸式呼吸,指导患者通过鼻子缓慢吸气,
为了能够达到更好的CBCT扫描效果,还可以预先对患者进行呼吸训练,具体的,可以在直线加速器治疗室内,按照参考三维体表引导发出吸气指令,当患者实时三维体表与参考三维体表对齐时发出屏气指令;在患者最大屏气时间前发出自由呼吸指令,反复多次直至患者能够按照指令来执行吸气和屏气。
S120,在患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测患者的实时三维体表。
参见图2,光学体表监测系统包括多个摄像机,具体的,可以包括3个摄像机,每个摄像机包括2个摄像头;该系统利用光学成像技术和上万个几何结点重建出感兴趣区附近的3D体表图像得到实时三维体表。
S130,在实时三维体表与参考三维体表之间的误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导患者进行屏气。
在实施中,可以把实时获取的三维体表的曲面与参考三维体表进行配准,获得在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation,前倾Pitch,滚动Roll六个方向的位置误差信息,以实现对患者体表的实时连续监测。
上述预定范围可以为不大于1mm,即在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation,前倾Pitch,滚动Roll六个方向的位置误差信息均小于1mm的情况下,认为实时三维体表与参考三维体表对齐,进而发出屏气指令。
S140,在患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在CBCT的扫描时长与患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时,暂停CBCT扫描并发出自由呼吸指令。
在实施中,患者最大屏气时长可以根据在对患者进行呼吸训练的过程中得到,为了防止患者产生窒息感,CBCT扫描的扫描时长要不大于患者最大屏气,比如,患者最大屏气时长为25秒,预设时长数值可以设置为5秒,扫描时长则为20秒。
S150,判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回执行S110,如果是,结束CBCT扫描。
在实施中,CBCT扫描的扫描周期通常是指设备从-180度到180度,旋转一圈为一个周期。患者的最大屏气时长往往不会超过一个CBCT扫描的扫描周期,因此,需要分多段来进行CBCT扫描。
在实施中,为了保障每次CBCT扫描时患者吸气程度以及体位相同,并且在扫描过程患者无呼吸运动,可以在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描的过程中,通过光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上患者的实时三维体表与参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。具体的,上述预设误差阈值可以为2mm。
在实施中,患者的摆位以及患者所处治疗床的位置,均可能会对CBCT扫描效果产生影响,基于此,可以在引导患者呼吸进行CBCT扫描之前来消除患者的摆位以及患者所处治疗床的位置对扫描效果的影响,具体的,参见图3,为本发明实施例提供的另一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影方法的流程示意图:
需要说明的是,图3所示出的流程图中,S300,S340,S350,S360,S370,S380分别与图1中S100,S110,S120,S130,S140,S150相同,在此不在赘述。
其中,S310,基于参考三维体表引导患者进行摆位,将患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
在实施中,可以通过移动治疗床和旋转患者把前后,左右,旋转,前倾,滚动五个方向的位置误差降低至预设误差阈值以下,上下方向的误差可以通过患者吸气进行消除。
S320,判断患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;如果是,执行S330,移动治疗床使得中线与旋转轴之间的距离小于预设距离数值,并通过光学体表监测系统获取患者的当前三维体表,利用当前三维体表更新参考三维体表。如果否,即不大于预设距离数值则可以直接执行引导患者呼吸进行CBCT扫描的过程。
在移床的过程中,可以发出吸气指令,当患者的实时三维体表与参考三维体表之间的误差在预定范围之内时,通过点击CBCT扫描设置中的Center Couch按钮,在屏气状态下把治疗床移到中心。
上述预设距离数值可以为10cm。
应用本发明提供的方案,通过把放疗计划和定位CT生成的三维体表导入光学体表监测系统后,以定位体表作为参考体表,光学体表监测系统可实时计算患者当前体表与参考体表的位置误差,引导患者摆位,当患者实时体表与参考体表对齐后,实现不同屏气时段成像后患者体表和脏器的位置一致,从而抑制CBCT成像呼吸运动伪影,提高图像质量,可以针对解决胸部肿瘤放疗位置验证精度低的问题,通过光学体表引导深吸气屏气扫描,可以提高CBCT图像质量,提高放疗精度。此外,本方案的深吸气屏气可以用于放疗过程,通过深吸气屏气扩大肺的体积,可以降低胸部肿瘤放疗时肺的受照剂量,降低放射性肺炎的发生率。
参见图4,为本发明实施例提供的一种抑制呼吸运动伪影的装置的结构示意图,包括:
体表获取模块400,用于获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;
第一指令发出模块410,与所述体表获取模块400连接,用于发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
体表监测模块420,与所述指令发出模块410连接,用于在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
第二指令发出模块430,与所述体表监测模块420连接,用于在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
CBCT扫描模块440,与所述第二指令发出模块430连接,用于在所述患者屏气的过程中通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描,在所述CBCT的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时暂停CBCT扫描,累积所述扫描时长并发出自由呼吸指令;
时长判定模块450,与所述CT扫描模块440连接,用于判定所累积的扫描时长是否达到预设时长,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
一种实现方式汇总,所述装置还包括:
引导摆位模块,与所述体表获取模块400和第一指令发出模块410连接,用于基于所述参考三维体表引导所述患者进行摆位,将所述患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与所述参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
一种实现方式中,所述装置还包括:
距离判断模块,与所述体表获取模块400和第一指令发出模块410连接,用于判断所述患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;
如果是,移动所述治疗床使得所述中线与旋转轴之间的距离小于所述预设距离数值,并通过所述光学体表监测系统获取所述患者的当前三维体表,利用所述当前三维体表更新所述参考三维体表。
一种实现方式中,所述装置还包括:
误差监测模块,与所述CBCT扫描模块440连接,用于在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描的过程中,通过所述光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上所述患者的实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于所述预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。
应用本发明提供的方案,通过把放疗计划和定位CT生成的三维体表导入光学体表监测系统后,以定位体表作为参考体表,光学体表监测系统可实时计算患者当前体表与参考体表的位置误差,引导患者摆位,当患者实时体表与参考体表对齐后,实现不同屏气时段成像后患者体表和脏器的位置一致,从而抑制CBCT成像呼吸运动伪影,提高图像质量,可以针对解决胸部肿瘤放疗位置验证精度低的问题,通过光学体表引导深吸气屏气扫描,可以提高CBCT图像质量,提高放疗精度。此外,本方案的深吸气屏气可以用于放疗过程,通过深吸气屏气扩大肺的体积,可以降低胸部肿瘤放疗时肺的受照剂量,降低放射性肺炎的发生率。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,包括处理器001、通信接口002、存储器003和通信总线004,其中,处理器001,通信接口002,存储器003通过通信总线004完成相互间的通信,
存储器003,用于存放计算机程序;
处理器001,用于执行存储器003上所存放的程序时,实现上述抑制呼吸运动伪影的方法,包括:
获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;
发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
在所述患者屏气的过程中通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描,在所述CBCT的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时暂停CBCT扫描,累积所述扫描时长并发出自由呼吸指令;
判定所累积的扫描时长是否达到预设时长,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
应用本发明提供的方案,通过把放疗计划和定位CT生成的三维体表导入光学体表监测系统后,以定位体表作为参考体表,光学体表监测系统可实时计算患者当前体表与参考体表的位置误差,引导患者摆位,当患者实时体表与参考体表对齐后,实现不同屏气时段成像后患者体表和脏器的位置一致,从而抑制CBCT成像呼吸运动伪影,提高图像质量,可以针对解决胸部肿瘤放疗位置验证精度低的问题,通过光学体表引导深吸气屏气扫描,可以提高CBCT图像质量,提高放疗精度。此外,本方案的深吸气屏气可以用于放疗过程,通过深吸气屏气扩大肺的体积,可以降低胸部肿瘤放疗时肺的受照剂量,降低放射性肺炎的发生率。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;
发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
在所述患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在CBCT的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时,暂停CBCT扫描并发出自由呼吸指令;
判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取定位CT生成的患者的三维体表,作为参考三维体表的步骤之后,还包括:
基于所述参考三维体表引导所述患者进行摆位,将所述患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与所述参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤之前,还包括:
判断所述患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;
如果是,移动所述治疗床使得所述中线与旋转轴之间的距离小于所述预设距离数值,并通过所述光学体表监测系统获取所述患者的当前三维体表,利用所述当前三维体表更新所述参考三维体表。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行CBCT扫描的过程中,通过所述光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上所述患者的实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于所述预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。
5.一种基于深吸气屏气抑制CBCT成像呼吸运动伪影的装置,其特征在于,所述装置包括:
体表获取模块,用于获取定位CT生成的患者三维体表,作为参考三维体表;
第一指令发出模块,与所述体表获取模块连接,用于发出吸气指令引导所述患者进行吸气;
体表监测模块,与所述指令发出模块连接,用于在所述患者吸气过程中,通过光学体表监测系统监测所述患者的实时三维体表;
第二指令发出模块,与所述体表监测模块连接,用于在所述实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差在预定范围之内的情况下,发出屏气指令引导所述患者进行屏气;
CBCT扫描模块,与所述第二指令发出模块连接,用于在所述患者屏气的过程中通过直线加速器配备的锥形束CT进行CBCT扫描,在CBCT的扫描时长与所述患者最大屏气时长之间的差值不大于预设时长数值时,暂停CBCT扫描并发出自由呼吸指令;
时长判定模块,与所述CT扫描模块连接,用于判定是否完成一个CBCT扫描的扫描周期,如果否,返回所述发出吸气指令引导所述患者进行吸气的步骤,如果是,结束所述CBCT扫描。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
引导摆位模块,与所述体表获取模块和第一指令发出模块连接,用于基于所述参考三维体表引导所述患者进行摆位,将所述患者在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上与所述参考三维体表之间的位置误差降低至预设误差阈值以下。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
距离判断模块,与所述体表获取模块和第一指令发出模块连接,用于判断所述患者所处的治疗床的中线与CBCT扫描设备的旋转轴之间的距离是否大于预设距离数值;
如果是,移动所述治疗床使得所述中线与旋转轴之间的距离小于所述预设距离数值,并通过所述光学体表监测系统获取所述患者的当前三维体表,利用所述当前三维体表更新所述参考三维体表。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
误差监测模块,与所述CBCT扫描模块连接,用于在所述患者屏气并通过CBCT扫描设备进行扫描的过程中,通过所述光学体表监测系统监测在前后Longitudinal、左右Lateral、上下Vertical、旋转Rotation、前倾Pitch以及滚动Roll方向上所述患者的实时三维体表与所述参考三维体表之间的位置误差,并当存在位置误差大于所述预设误差阈值的情况下,暂停CBCT扫描。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放处理器可执行指令;
处理器,用于执行存储器上所存放的指令时,实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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