CN114272522B - 基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备，包括：获取待治疗患者的心脏图像；基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。

Description

基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备

本公开要求于2021年10月19日提交的中国发明专利(申请号：2021112171063)的优先权，该发明专利申请的全文据此引用方式并入本公开文本中。

技术领域

本公开实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备。

背景技术

心肌病如肥厚型梗阻性心肌病(Hypertrophic Obstructive Cardiomyopathy,HOCM)是一种以室间隔心肌肥厚导致心绞痛、呼吸困难甚至猝死的遗传性心肌病，HOCM是年轻人猝死的最常见病因，药物治疗不能改善该病结局。

相关技术中，对于HOCM采用的治疗手段包括：1)外科开胸直视下肥厚心肌切除术，但是手术有创，风险高、难度大，安全性不好，国内仅极少数大医院开展，受限于手术视野难以保证手术效果，可重复性极低；2)经导管冠状动脉室间隔酒精消融术(percutaneoustransluminal septal myocardial ablation，PTSMA)：此方式可造成心肌损伤和坏死，且损伤范围不可控、风险高，安全性也不好，因此对解剖要求高，仅部分患者适用并且可重复性差；(3)经皮心肌内室间隔射频消融术、经皮心内膜室间隔射频消融术：这些方式属于新技术、尚不成熟，且有创，安全性也不好。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备。

本公开实施例提供了一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备，包括：

数据获取装置，用于获取待治疗患者的心脏图像；

影像处理装置，用于基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

控制装置，用于基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。

可选的，在本公开的一实施例中，所述照射位置区域还包括第三照射位置区域，所述第三照射位置区域包括所述患者的心脏的室间隔心肌的第三区域，所述第三区域位于所述第二区域的上侧和右侧，且所述第三照射位置区域的上边缘不超过所述患者的心脏的膜部间隔区域，右边缘不超过所述患者的心脏的冠状窦区域，左边缘不超过所述患者的心脏的乳头肌区域，同时所述第三照射位置区域的照射剂量为零。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一区域包括矩形的第一子区域、第二子区域、第三子区域和第四子区域，所述第一子区域和第二子区域对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线两侧，所述第三子区域和第四子区域对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线两侧，且所述第一子区域与所述第三子区域相接于第一直线处，所述第二子区域与所述第四子区域也相接于所述第一直线处，其中，所述第一直线是过乳头肌上缘顶点且与所述中轴线垂直的直线；所述第二区域包括第五子区域、第六子区域、第七子区域和第八子区域，所述第五子区域紧邻位于所述第一子区域外侧，所述第六子区域紧邻位于所述第二子区域外侧，所述第七子区域紧邻位于所述第三子区域外侧，所述第八子区域紧邻位于所述第四子区域外侧。

可选的，在本公开的一实施例中，还包括数据处理装置；

所述数据获取装置，还用于获取所述待治疗患者的心率和/或呼吸数据；

所述数据处理装置，用于基于所述室间隔心肌图像、所述心率和/或呼吸数据生成照射位置调整参数；

所述控制装置，还用于基于所述照射位置调整参数，控制调整所述放疗设备的所述第一照射位置区域和/或所述第二照射位置区域。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一区域为椭圆形，所述第二区域为椭圆环形，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积；所述第一区域的面积与所述第二区域的面积的比值大于或等于90％。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一照射位置区域的照射剂量与所述第二照射位置区域的照射剂量的比值大于或等于85％。

可选的，在本公开的一实施例中，所述心脏图像是患有肥厚型梗阻性心肌病的患者心脏的超声造影图像。

可选的，在本公开的一实施例中，所述影像处理装置，具体用于对所述超声造影图像进行图像分割处理，以得到室间隔心肌图像；或者，所述影像处理装置，用于基于所述心脏图像重建得到所述患者的心脏三维模型，基于所述心脏三维模型得到室间隔心肌图像。

本公开实施例还提供一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备，包括：

数据获取装置，用于获取待治疗患者的心脏图像；

影像处理装置，用于基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

控制装置，用于基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第四照射位置区域、第五照射位置区域、第六照射位置区域和第七照射位置区域，所述第四照射位置区域、第五照射位置区域、第六照射位置区域和第七照射位置区域沿所述室间隔心肌图像展示的室间隔心肌的纵向方向依次连续分布，且所述第五照射位置区域和第六照射位置区域的交界位置位于所述纵向方向的中间位置，所述第四照射位置区域位于所述室间隔心肌与心室交界处，所述第七照射位置区域位于所述室间隔心肌与心室交界处，所述第五照射位置区域的照射剂量大于所述第四照射位置区域的照射剂量，所述第六射位置区域的照射剂量大于所述第七照射位置区域的照射剂量。

本公开实施例还提供一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法，该方法包括：

获取待治疗患者的心脏图像；

基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法及设备，数据获取装置获取待治疗患者的心脏图像；影像处理装置基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；控制装置基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。这样，本实施例中将放疗设备应用于肥厚型梗阻性心肌病的治疗，且基于患者心脏的室间隔心肌图像控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量，通过第一照射位置区域和第二照射位置区域的分区放疗照射方式治疗室间隔心肌，其是无创的，风险低，安全性好，且可针对不同患者基于心脏图像进行个体化治疗、可重复性高，操作简单。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备示意图；

图2为本公开实施例基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备示意图；

图3为本公开实施例中患者心脏剖面结构示意图；

图4为本公开实施例中患者心脏超声造影图像；

图5为基于图4所示心脏超声造影图像的照射区域划分示意图；

图6为本公开另一实施例中患者心脏超声造影图像；

图7为基于图6所示心脏超声造影图像的照射区域划分示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

应当理解，在下文中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

图1为本公开示例实施例示出的基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备10，其可以包括数据获取装置101、影像处理装置102和控制装置103。其中，控制装置103可以是具有逻辑计算功能的装置，如由微处理器、微控制器或者可编程逻辑器件等构成。在本公开的一实施例中，所述放疗设备10可以是立体定向放射治疗设备，关于该放疗设备10的具体结构可以参考现有技术理解，本实施例中对此不作限制。

数据获取装置101用于获取待治疗患者的心脏图像。示例性的，该待治疗患者是患有肥厚型梗阻性心肌病HOCM的患者。该数据获取装置101可以包括有线或无线通信模块，通过该通信模块可以与医院医疗中心服务器交互获取该待治疗患者的心脏图像。该心脏图像可以是该患者在治疗前检查时获得的心脏图像，如心脏超声造影图像等，也即所述心脏图像可以是患有肥厚型梗阻性心肌病的患者心脏的超声造影图像。

影像处理装置102用于基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像。示例性的，影像处理装置102例如可基于图像识别技术，从所述心脏图像如超声造影图像中识别出室间隔心肌区域，进而图像分割得到室间隔心肌图像，也即病灶区域图像。

控制装置103用于基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，如图3所示，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌30的中心位置的第一区域301，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌30的第二区域302，所述第一区域301与所述第二区域302不重合，所述第二区域302围绕包裹所述第一区域301，且所述第一照射位置区域即第一区域301的照射剂量大于所述第二照射位置区域即第二区域302的照射剂量。

示例性的，肥厚型梗阻性心肌病的表现是室间隔心肌30肥厚，室间隔心肌30中心位置的第一区域301通常是室间隔最肥厚的部分，通过室间隔心肌图像可以确定室间隔最肥厚的部分的形状、尺寸等参数，据此参数生成照射区域控制参数，基于照射区域控制参数控制定位放疗设备的照射位置区域如第一照射位置区域和第二照射位置区域及各区域的照射剂量，由于第一区域301通常是室间隔最肥厚的部分，因此第一区域301是核心照射区，照射剂量较大，而301的外围区域即第二区域302是次级照射区，照射剂量较小。这样可以通过控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量来实现对肥厚型梗阻性心肌病的有效治疗，安全性较好。

本实施例中将放疗设备应用于肥厚型梗阻性心肌病的治疗，且基于患者心脏的室间隔心肌图像控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量，通过第一照射位置区域和第二照射位置区域的分区放疗照射方式治疗室间隔心肌，其是无创的，风险低，安全性好，且可针对不同患者基于心脏图像进行个体化治疗、可重复性高，操作简单。

为了提高放射治疗肥厚型梗阻性心肌病的有效性和安全性，在一个示例中，影像处理装置102还可以基于图像识别模型，从所述心脏图像如超声造影图像中识别出室间隔心肌区域，进而图像分割得到室间隔心肌图像，也即病灶区域图像。

示例性的，该图像识别模型可以是预先基于样本数据对基于卷积神经网络的原始图像识别模型进行训练得到的；其中，样本数据包括样本心脏图像以及所述样本心脏图像中的预设信息，所述预设信息包括所述样本心脏图像中室间隔心肌区域的坐标位置数据。关于具体的训练过程可以参考现有技术理解，此处不再赘述。

通常的图像识别模型训练仅基于样本心脏图像如超声造影图像，本实施例中加入样本心脏图像的预设信息辅助训练得到图像识别模型，该图像识别模型应用于识别患者的心脏图像时，可较准确地识别出室间隔心肌区域，从而可使后续定位的照射位置区域更准确，进而提高放射治疗肥厚型梗阻性心肌病的有效性和安全性。

为了进一步提高安全性，降低治疗风险，如图3中所示，在上述实施例的基础上，本公开的一实施例中，控制装置103基于所述室间隔心肌图像确定的照射位置区域还可包括第三照射位置区域303，所述第三照射位置区域303包括所述患者的心脏的室间隔心肌30的第三区域，所述第三区域位于所述第二区域302的上侧和右侧，且所述第三照射位置区域303的上边缘不超过所述患者的心脏的膜部间隔区域，右边缘不超过所述患者的心脏的冠状窦区域，左边缘不超过所述患者的心脏的乳头肌区域，同时所述第三照射位置区域303的照射剂量为零。

本实施例中，室间隔心肌30中心位置的第一区域301通常是室间隔最肥厚的部分，因此第一区域301的照射剂量较大，而301的外围区域即第二区域302的照射剂量较小，第二区域302的外围区域即第三区域303的照射剂量为零，以避免对患者的心脏的非病灶区域的损伤。这样可以通过控制定位放疗设备的三个照射位置区域及照射剂量来实现对肥厚型梗阻性心肌病的有效治疗，实现三区分区照射治疗，进一步提高治疗安全性。

可选的，在本公开的另一实施例中，如图4和图5所示，图4中虚线内即室间隔心肌30的大致位置区域。所述第一区域即核心照射区包括矩形的第一子区域3、第二子区域4、第三子区域7和第四子区域8，所述第一子区域3和第二子区域4对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线(即过B点的中轴线)两侧，所述第三子区域7和第四子区域8对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线两侧，且所述第一子区域与所述第三子区域相接于第一直线(即过C点的直线，与中轴线垂直)处，所述第二子区域与所述第四子区域也相接于所述第一直线处，其中，所述第一直线是过乳头肌上缘顶点C且与所述中轴线垂直的直线；所述第二区域即次级照射区包括第五子区域2、第六子区域5、第七子区域6和第八子区域9，所述第五子区域2紧邻位于所述第一子区域3外侧，所述第六子区域5紧邻位于所述第二子区域4外侧，所述第七子区域6紧邻位于所述第三子区域7外侧，所述第八子区域9紧邻位于所述第四子区域8外侧。

本实施例中，通过对第一区域以及外围区域即第二区域的细分从而可实现更为精准的照射控制，以进一步避免对患者的心脏的非病灶区域的损伤。这样可以通过精准控制定位放疗设备的三个照射位置区域及照射剂量来实现对肥厚型梗阻性心肌病的有效治疗，实现三区分区照射治疗，进一步提高治疗安全性。

可选的，在上述实施例的基础上，于另一实施例中，如图5所示，第三区域可以包括第九子区域1和第十子区域10，本实施例中沿ABCD四个点分别作与中轴线相垂直的四条线，将室间隔心肌分为四部分(非均分)。其中，D点是室间隔心肌与左心室前壁交界点，A点是主动脉窦底部与中轴线交点，B是室间隔膜部底部。本实施例中在冠状面，将室间隔心肌分为1-10个区域，1区包含膜部室间隔、毗邻主动脉窦，10区为室间隔与左心室交界区，6-9区域与“乳头肌”平面平齐，四等分。2、5、6、9靠近传导束，为次级照射区，照射剂量小，3、4、7和8作为核心照射区，照射剂量大，而1和10作为照射保护区，照射剂量可以为零。

这样，本实施例方案可以通过精准控制定位放疗设备的三个照射位置区域及照射剂量来实现对肥厚型梗阻性心肌病的有效治疗，实现三区分区照射治疗，进一步提高治疗安全性。

可选的，在本公开的一实施例中，如图2中所示，该基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备10还可包括数据处理装置201。所述数据获取装置101，还用于获取所述待治疗患者的心率和/或呼吸数据，例如通过心率检测传感器获取心率数据等。所述数据处理装置201，用于基于所述室间隔心肌图像、所述心率和/或呼吸数据生成照射位置调整参数。示例性的，放疗治疗时，患者的心跳呼吸潜在影响照射位置区域的定位，因此本本实施例中还可以获取待治疗患者的心率和/或呼吸数据，再基于室间隔心肌图像、所述心率和/或呼吸数据生成照射位置调整参数，该照射位置调整参数用于微调照射位置区域如第一照射位置区域和/或第二照射位置区域等。所述控制装置103用于基于所述照射位置调整参数，控制调整所述放疗设备的所述第一照射位置区域和/或所述第二照射位置区域。也即由控制装置103完成照射位置区域的具体的微调操作，如此可以提高放射治疗时定位照射位置区域的准确性，进而提高治疗的有效性和安全性。

具体的，在一示例中，数据处理装置201用于基于所述心率和/或呼吸数据确定患者心脏的跳动幅度数据，基于该跳动幅度数据和所述室间隔心肌图像综合确定照射位置调整参数，从而实现照射位置区域的微调操作，微调的上下左右距离小于5mm，如3mm以内等。如此可以进一步提高放射治疗时定位照射位置区域的准确性，进而提高治疗的有效性和安全性。

可选的，在本公开的一实施例中，再次结合图3中所示，所述第一区域301为椭圆形，所述第二区域302为椭圆环形，所述第一区域301的面积大于所述第二区域302的面积。具体的，HOCM导致室间隔心肌30中心位置通常是室间隔最肥厚的部分而两端部分相对较薄，因此将第一区域301确定为椭圆形，可以尽可能大的覆盖室间隔最肥厚的部分，也即尽可能大的覆盖病灶区域，从而在放射治疗时达到较好的治疗目的，提高治疗的有效性。

可选的，进一步的，在本公开的一实施例中，所述第一区域301的面积与所述第二区域302的面积的比值大于或等于90％，例如92％，95％等。如此设置两区域的面积比值，可以大范围的覆盖室间隔最肥厚的部分，也即大范围的覆盖病灶区域，从而进一步在放射治疗时达到较好的治疗目的，提高治疗的有效性。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一照射位置区域的照射剂量与所述第二照射位置区域的照射剂量的比值大于或等于85％。也即第一区域301的照射剂量与第二区域302的照射剂量的比值大于或等于85％，例如87％，90％等。本实施例中，通过控制第一区域301即病灶区域与外围区域的照射剂量的比值，使得大照射剂量主要位于病灶区域，可以提高放射治疗HOCM的有效性和安全性。

为了实现放疗设备精准定位室间隔照射位置区域，提高治疗的有效性和安全性，可选的，在本公开的另一实施例中，所述影像处理装置102还可以用于基于所述心脏图像重建得到所述患者的心脏三维模型，基于所述心脏三维模型得到室间隔心肌图像。

示例性的，影像处理装置102例如基于3D重建技术对患者的一个或多个心脏图像进行三维重建，以得到心脏三维模型，再基于心脏三维模型得到室间隔心肌图像。通过3D重建技术得到的心脏三维模型可以更加精确的表征患者的心脏结构尺寸，便于较精确地得到室间隔心肌图像，进而在基于室间隔心肌图像控制定位分区照射时，可以精准定位室间隔照射位置区域，提高放疗设备治疗HOCM的有效性和安全性。其中关于3D重建技术可以参考现有各种3D重建技术，本实施例中对此不作限制。

下面结合一个具体实施例对本公开实施例的方案进行说明。本具体实施例提供一种针对肥厚型梗阻性心肌病HOCM的精准放疗设备，从而达到无创消融HOCM的室间隔的目的，改善HOCM病人症状、降低猝死风险，并通过三分区照射保证治疗的安全性。在目前临床上提供一种无创、安全、可重复性高，有效性好的HOCM治疗设备。

本具体实施例的方案采用立体定向放射治疗(stereotactic bodyradiotherapy，SBRT)设备来实现室间隔心肌放射治疗，产生良好的临床效果。立体定向放射治疗设备利用高度精准的放疗技术，将根治性的高放疗剂量通过外照射方式聚焦到体内病灶位置，达到消灭根治病灶的目的，同时尽量不损伤周围正常组织。本实施例中将立体定向放射治疗技术与心电/影像技术手段融合，创造性地提出针对肥厚型梗阻性心肌病完全无创的精准放疗方案，为保证治疗操作安全性，创造性提出采用“三分区照射”明确治疗靶区。

具体的，本实施例的方案基于室间隔心肌图像实现三分区照射，针对放射治疗将室间隔心肌进行分区，保证放射治疗的安全性。示例性的，如图3所示，*标识肥厚室间隔30，第一区域301为放疗“核心照射区”，该区为目标放疗消融区，照射能量集中在肥厚区中心周围10mm左右区域；第二区域302为“次级照射区”，该区为放疗潜在受影响区，为第一区域301向周边延伸5mm左右区域；第三区域303为“刻意保护区”，该区含有关键传导束、乳头肌等心脏结构，为刻意避开放射区域，该区上边缘不过“膜”，即该区向上不超过膜部间隔区，右边缘不盖“窦”，即该区向右不超过冠状窦周围，左边缘不照“乳”，即该区向左不超过乳头肌区域。

进一步的，在治疗中采用“呼吸与心率纠偏技术”如基于照射位置调整参数微调各照射位置区域，也即针对治疗靶区实施微调，实现无创精准放疗消融室间隔。

申请人在反复进行动物试验的基础上证实该方案思路安全可行，结合大量常规心脏CT、MR及介入影像研究，攻克了诸如心率、呼吸等影响心脏室间隔放疗精准定位的技术难关，且成功实施了全球首例HOCM无创精准放射治疗手术，首例患者术后6个月结果显示患者症状及活动耐量显著改善，该方法安全性良好，未出现传导阻滞等并发症，心脏超声显示治疗区应变率显著下降。

以往手术治疗HOCM的主要问题：有创、难度大、风险高、可重复性差，本公开实施例的方案基于室间隔心肌分区放射治疗，使该技术具有较强的安全性，同时兼顾治疗的有效性，实现了无创、低风险、可重复、操作简易的治疗。

本公开另一实施例提供一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备，放疗设备可以是立体定向放射治疗设备，包括：数据获取装置，用于获取待治疗患者的心脏图像；影像处理装置，用于基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；控制装置，用于基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第四照射位置区域、第五照射位置区域、第六照射位置区域和第七照射位置区域，所述第四照射位置区域、第五照射位置区域、第六照射位置区域和第七照射位置区域沿所述室间隔心肌图像展示的室间隔心肌的纵向方向依次连续分布，且所述第五照射位置区域和第六照射位置区域的交界位置位于所述纵向方向的中间位置，所述第四照射位置区域位于所述室间隔心肌与心室交界处，所述第七照射位置区域位于所述室间隔心肌与心室交界处，所述第五照射位置区域的照射剂量大于所述第四照射位置区域的照射剂量，所述第六射位置区域的照射剂量大于所述第七照射位置区域的照射剂量。

可以理解的是，本实施例中关于数据获取装置、影像处理装置以及其他未示出的部分可以参考如图1所示上述实施例中的详细描述，此处不再赘述。示例性的，如图6和图7所示，本实施例中的照射位置区域有所不同，在横断面将室间隔心肌30分为1-4共4个区域，第五照射位置区域2、第六照射位置区域3为核心照射区，照射剂量大，而第四照射位置区域1、第七照射位置区域4均为室间隔心肌与心室交界区，作为照射保护区，照射剂量小。

本实施例中将放疗设备应用于肥厚型梗阻性心肌病的治疗，且基于患者心脏的室间隔心肌图像控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量，通过分区放疗照射方式治疗室间隔心肌，其是无创的，风险低，安全性好，且可针对不同患者基于心脏图像进行个体化治疗、可重复性高，操作简单。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现木公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本公开实施例还提供一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法，该放疗方法可基于上述任一实施例的放疗设备来实施，具体的，该方法可包括以下步骤：

步骤1：获取待治疗患者的心脏图像；

步骤2：基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

步骤3：基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。

具体的，步骤1中通过数据获取装置获取待治疗患者的心脏图像。步骤2中影像处理装置基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像。步骤3中控制装置基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量。

本实施例中将基于放疗设备的放疗方法应用于肥厚型梗阻性心肌病的治疗，且基于患者心脏的室间隔心肌图像控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量，通过第一照射位置区域和第二照射位置区域的分区放疗照射方式治疗室间隔心肌，其是无创的，风险低，安全性好，且可针对不同患者基于心脏图像进行个体化治疗、可重复性高，操作简单。

在一个示例中，步骤2中影像处理装置基于图像识别模型，从所述心脏图像如超声造影图像中识别出室间隔心肌区域，进而图像分割得到室间隔心肌图像，也即病灶区域图像。

示例性的，该图像识别模型可以是预先基于样本数据对基于卷积神经网络的原始图像识别模型进行训练得到的；其中，样本数据包括样本心脏图像以及所述样本心脏图像中的预设信息，所述预设信息包括所述样本心脏图像中室间隔心肌区域的坐标位置数据。关于具体的训练过程可以参考现有技术理解，此处不再赘述。

通常的图像识别模型训练仅基于样本心脏图像如超声造影图像，本实施例中加入样本心脏图像的预设信息辅助训练得到图像识别模型，该图像识别模型应用于识别患者的心脏图像时，可较准确地识别出室间隔心肌区域，从而可使后续定位的照射位置区域更准确，进而提高放射治疗肥厚型梗阻性心肌病的有效性和安全性。

可选的，在本公开的一实施例中，所述照射位置区域还包括第三照射位置区域，所述第三照射位置区域包括所述患者的心脏的室间隔心肌的第三区域，所述第三区域位于所述第二区域的上侧和右侧，且所述第三照射位置区域的上边缘不超过所述患者的心脏的膜部间隔区域，右边缘不超过所述患者的心脏的冠状窦区域，左边缘不超过所述患者的心脏的乳头肌区域，同时所述第三照射位置区域的照射剂量为零。

可选的，在本公开的一实施例中，还包括以下步骤：

数据获取装置获取所述待治疗患者的心率和/或呼吸数据；

数据处理装置基于所述室间隔心肌图像、所述心率和/或呼吸数据生成照射位置调整参数；

控制装置基于所述照射位置调整参数，控制调整所述放疗设备的所述第一照射位置区域和/或所述第二照射位置区域。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一区域为椭圆形，所述第二区域为椭圆环形，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积；所述第一区域的面积与所述第二区域的面积的比值大于或等于90％。

可选的，在本公开的一实施例中，所述第一照射位置区域的照射剂量与所述第二照射位置区域的照射剂量的比值大于或等于85％。

可选的，在本公开的一实施例中，所述心脏图像是患有肥厚型梗阻性心肌病的患者心脏的超声造影图像。

可选的，在本公开的一实施例中，步骤2中影像处理装置对所述超声造影图像进行图像分割处理，以得到室间隔心肌图像。

可选的，在本公开的另一实施例中，步骤2中影像处理装置基于所述心脏图像重建得到所述患者的心脏三维模型，基于所述心脏三维模型得到室间隔心肌图像。

关于该方法实施例的具体实施内容及带来的技术效果，具体可以参考前述设备实施例中的对应描述内容，此处不再详述。

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。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗设备，其特征在于，所述心肌病包括肥厚型梗阻性心肌病，该设备包括：

数据获取装置，用于获取待治疗患者的心脏图像；

影像处理装置，用于基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

控制装置，用于基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量；

所述第一区域为椭圆形，所述第二区域为椭圆环形，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积；所述第一区域的面积与所述第二区域的面积的比值大于或等于90%；

所述第一照射位置区域的照射剂量与所述第二照射位置区域的照射剂量的比值大于或等于85%。

2.根据权利要求1所述的放疗设备，其特征在于，所述照射位置区域还包括第三照射位置区域，所述第三照射位置区域包括所述患者的心脏的室间隔心肌的第三区域，所述第三区域位于所述第二区域的上侧和右侧，且所述第三照射位置区域的上边缘不超过所述患者的心脏的膜部间隔区域，右边缘不超过所述患者的心脏的冠状窦区域，左边缘不超过所述患者的心脏的乳头肌区域，同时所述第三照射位置区域的照射剂量为零。

3.根据权利要求1所述的放疗设备，其特征在于，所述第一区域包括矩形的第一子区域、第二子区域、第三子区域和第四子区域，所述第一子区域和第二子区域对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线两侧，所述第三子区域和第四子区域对称分布于所述室间隔心肌的纵向方向的中轴线两侧，且所述第一子区域与所述第三子区域相接于第一直线处，所述第二子区域与所述第四子区域也相接于所述第一直线处，其中，所述第一直线是过乳头肌上缘顶点且与所述中轴线垂直的直线；

所述第二区域包括第五子区域、第六子区域、第七子区域和第八子区域，所述第五子区域紧邻位于所述第一子区域外侧，所述第六子区域紧邻位于所述第二子区域外侧，所述第七子区域紧邻位于所述第三子区域外侧，所述第八子区域紧邻位于所述第四子区域外侧。

4.根据权利要求1所述的放疗设备，其特征在于，还包括数据处理装置；

所述数据获取装置，还用于获取所述待治疗患者的心率和/或呼吸数据；

所述数据处理装置，用于基于所述室间隔心肌图像、所述心率和/或呼吸数据生成照射位置调整参数；

所述控制装置，还用于基于所述照射位置调整参数，控制调整所述放疗设备的所述第一照射位置区域和/或所述第二照射位置区域。

5.根据权利要求1所述的放疗设备，其特征在于，所述心脏图像是患有肥厚型梗阻性心肌病的患者心脏的超声造影图像。

6.根据权利要求5所述的放疗设备，其特征在于，所述影像处理装置，具体用于对所述超声造影图像进行图像分割处理，以得到室间隔心肌图像；

或者，所述影像处理装置，具体用于基于所述心脏图像重建得到所述患者的心脏三维模型，基于所述心脏三维模型得到室间隔心肌图像。

7.一种基于心肌定位治疗心肌病的放疗方法，其特征在于，所述心肌病包括肥厚型梗阻性心肌病，该方法包括：

获取待治疗患者的心脏图像；

基于所述心脏图像，确定室间隔心肌图像；

基于所述室间隔心肌图像，控制定位放疗设备的照射位置区域及照射剂量；其中，所述照射位置区域包括第一照射位置区域和第二照射位置区域，所述第一照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的中心位置的第一区域，所述第二照射位置区域是所述患者的心脏的室间隔心肌的第二区域，所述第一区域与所述第二区域不重合，所述第二区域围绕包裹所述第一区域，且所述第一照射位置区域的照射剂量大于所述第二照射位置区域的照射剂量；所述第一区域为椭圆形，所述第二区域为椭圆环形，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积；所述第一区域的面积与所述第二区域的面积的比值大于或等于90%；所述第一照射位置区域的照射剂量与所述第二照射位置区域的照射剂量的比值大于或等于85%。

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