CN117789923A - 电极片贴敷方案确定方法及装置、设备、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电极片贴敷方案确定方法及装置、设备、系统及存储介质,所述方法包括:获取CT扫描仪扫描采集到的躺卧于滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;运动至预设的电极片贴设位置,供手动操作贴设第一电极片和第二电极片;获取第一电极片和第二电极片在当前贴设位置下,采集到的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;基于第一电极片和第二电极片的当前贴设位置,确定有效场强区域与肿瘤靶区的偏差值;偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;根据电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
Description
技术领域
本申请涉及医疗技术设备领域,尤其是涉及一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法及装置、控制设备、诊疗系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
目前,利用电场来治疗肿瘤为研发前沿技术之一。电场治疗的原理是使用肿瘤电场治疗仪产生低强度、中高频、交变电场,干扰肿瘤细胞的有丝分裂进程,从而诱导癌细胞死亡,以达到抑制肿瘤细胞增殖扩散的目的。这种治疗方法已经在胶质母细胞瘤、非小细胞肺癌、恶性胸膜间皮瘤等疾病方面得到了广泛的应用。
电场是一种矢量,在同一个目标区域上无法同时使用不同方向的电场,目前已知的肿瘤电场治疗仪,均是采用均匀交替施加两个方向的电场的方式来增强治疗效果。施加电场的电极片的贴敷位置的确定,是医生根据已有的人体模型结合肿瘤位置的检测数据,通过在人体模型上进行测量、标记等方法,利用自身专业算出电极片贴敷的大概位置。然而,这种方式电极片的贴敷位置的确定,非常依赖于医生的专业程度,而且人体模型与患者真实人体之间必然存在差异,从而会影响电极片的贴敷位置的准确性,进而影响电场治疗效果。
发明内容
为解决现有存在的技术问题,本申请提供一种可降低对医生专业的依赖程度、且能够提升电极片的贴敷位置的精度,有利于最大化电场治疗效果的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法及装置、控制设备、诊疗系统及计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,提供一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,包括:
控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;
基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片;
获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;
基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;
根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
第二方面,提供一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置,包括:
扫描控制模块,用于控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;
模型构建模块,用于基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
贴片控制模块,用于控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片;
图像采集模块,用于获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;
映射模块,用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;
位置模块,用于基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;
确定模块,用于根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
第三方面,提供一种控制设备,包括包括处理器及与所述处理器连接的存储器,所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现本申请任一实施例所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法。
第四方面,提供一种诊疗系统,包括移动式CT设备、设于移动式CT设备上的图像拍摄装置及本申请实施例所述的控制设备,所述控制设备与所述移动式CT设备和所述图像拍摄装置通信连接;所述移动式CT设备包括供患者躺卧的滑动板、设于所述滑动板一端的CT扫描仪及驱动所述滑动板伸缩运动以通过或退出所述CT扫描仪的对应位置的驱动装置;所述图像拍摄装置包括分别设于所述滑动板上方和侧方的正面视觉传感器和侧面视觉传感器。
第五方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本申请任一实施例所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法。
上述实施例所提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,采用移动式CT设备对患者进行CT扫描以获得医学影像检测数据的同时,实时构建患者对应的包含肿瘤靶区的体部三维模型,通过操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片后,利用图像拍摄装置分别采集第一电极片位置图像和第二电极片位置图像,通过对第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,实时将第一电极片和第二电极片映射至体部三维模型上,以便于根据第一电极片和第二电极片的当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,并确定有效场强区域与肿瘤靶区的偏差值,可根据第一电极片和第二电极片在当前贴设位置下有效场强区域和肿瘤靶区间的偏差值情况,对第一电极片和第二电极片的贴设位置进行调整,从而获得最佳的电极片贴设位置得到电极片贴敷方案,如此,可以在患者执行CT扫描时同步确定与患者个体匹配的电极片贴敷方案,借助于机器视觉来辅助对电极片的贴设位置进行调整,获得根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点选定的最合适的电极片的贴敷位置,电极片贴敷方案的准确性可以不再取决于对医生个人专业程度的依赖,而且可以有效提升电极片的贴敷位置的精度,有利于最大化电场治疗效果。
上述实施例中,基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置、控制设备、诊疗系统及计算机可读存储介质与对应的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法实施例属于同一构思,从而分别与对应的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法实施例具有相同的技术效果,在此不再赘述。
附图说明
图1为一实施例中基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法的应用场景示意图;
图2为一实施例中基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法的流程图;
图3为一示例中基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法的应用场景示意图;
图4为一示例中电极片映射至体部三维模型的正面示意图;
图5为图4的示例中电极片映射至体部三维模型的侧面示意图;
图6为一示例中电极片映射至体部三维模型后进行场强仿真的场景示意图;
图7为一可选示例中的电极片贴敷方案确定方法的流程图;
图8为一实施例中基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置的结构示意图;
图9为一实施例中控制设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”的表述,其描述了所有可能实施例的子集,需要说明的是,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中,所涉及的术语“第一、第二、第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一、第二、第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
请参阅图1,为本申请实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法的一可选应用场景的示意图,可应用于任意控制设备10,控制设备10通过加载可实施所述电极片贴敷方案确定方法的计算机程序,支持直接导入肿瘤病灶部位的医学影像检测数据,实时地构建包含肿瘤靶区的体部三维模型,通过将电极片贴设于患者的肿瘤病灶部位后,利用图像拍摄装置实时采集对应的电极片位置图像进行图像分析,以将电极片的当前贴设位置实时地映射至体部三维模型上,根据对电极片的场景进行仿真模拟,判断场强对肿瘤靶区的有效覆盖范围,依此来实时手动操作调节电极片的贴设位置,获得根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点选定的最合适的电极片贴敷方案。其中,肿瘤电场治疗仪包括电场发生器20、与电场发生器20连接的第一电极片阵列22和第二电极片阵列23。其中,第一电极片阵列22是指成对使用贴敷于病症部位的相对两侧的一组电极片,第二电极片阵列23是指成对使用贴敷于病症部位的另一相对两侧的另一组电极片。每一电极片均由瓷片、导线、凝胶、温度传感器、无纺布等组成。
其中,电极片作为肿瘤电场治疗仪的重要组成部分,电极片的贴敷位置的精准性,对肿瘤靶区的有效覆盖范围与最终施加到肿瘤靶区的电场强度大小均息息相关,也直接影响电场治疗效果。本申请实施例中,肿瘤电场治疗仪在使用中,第一电极片阵列22和第二电极片阵列23可按照本申请实施例提供的电极片贴敷方案确定方法所确定的电极片贴敷方案贴设于肿瘤患者的病症部位上,电场发生器20作为肿瘤电场治疗仪的控制中心,向第一电极片阵列22和第二电极片阵列输23出周期性控制信号,以控制第一电极片阵列22和第二电极阵列23交替施加两个方向的交变电场作用于肿瘤所在的病灶区域,干扰肿瘤细胞的有丝分裂进程,从而诱导癌细胞死亡,以达到抑制肿瘤细胞增殖扩散的目的。交变电场的一次切换视为一个交变周期,周期性控制信号,是指将一个交变周期划分为向第一电极片阵列22和第二电极片阵列23交替输出控制信号的两部分。通过提升电极片的贴敷位置的精度,有利于最大化肿瘤电场治疗仪的电场治疗效果。
请参阅图2,为本申请一实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,可应用于控制设备。电极片可以为如图1所示应用场景中的肿瘤电场治疗仪所配备使用的电极片。其中,电极片贴敷方案确定方法包括如下步骤:
S101,控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据。
移动式CT设备,是指体积更小、重量更轻、便于移动的对人体进行CT扫描的设备,方便直接推入病房、手术室等场所进行CT扫描。如图3所示,移动式CT设备包括设于床架31上可供患者躺卧的滑动板32、设于滑动板32一端的CT扫描仪33以及驱动滑动板32伸缩运动以通过CT扫描仪33或退出CT扫描仪33的驱动组件。控制设备与移动式CT设备通信连接,可控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据。
S102,基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型。
CT扫描等医学影像检测数据,其成像过程为了保持人体部位真实大小而通常具有不同像素间距,对医学影像检测数据按照像素间距1mm×1mm×1mm进行重采样,将其转换为像素间距一致的便于利用已知的图像分析算法进行分析的图像。
其中,基于医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型,可以是指对医学影像检测数据进行预处理,根据预处理后的数据通过调用VTK(visualization toolkit)图形库进行三维重建,得到包含肿瘤靶区的体部三维模型。在一个可选示例中,预处理包括:调用OpenCV计算机视觉和机器学习软件库,逐层对人体边沿进行检测提取边沿信息、通过图像识别模型对图像中各体部组织、肿瘤区域进行识别和分割,得到包含各体部组织和肿瘤的位置、形状信息的分割数据。通过VTK图形库进行三维重建,将人体脚底至头部方向为Y方向,后脑至面部方向为Z方向,左手至右手方向为X方向,根据提取的边沿信息对图像进行逐层堆叠,建立体部外形三维模型,再利用分割数据将各体部组织、肿瘤映射至体部外形三维模型内,从而得到包含肿瘤靶区的体部三维模型。
S103,控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片。
预设的电极片贴设位置,可以是指滑动板伸缩运行执行完CT扫描后停止的某个预设位置。当滑动板停止于该预设位置时,图像拍摄装置的正面视觉传感器和侧面视觉传感器可分别面向躺卧于滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面。在一个可选示例中,请再次参阅图3,图像拍摄装置包括正面视觉传感器35和侧面视觉传感器36,分别对应贴设于患者的肿瘤病灶部位的正面的正面电极片37和侧面的侧面电极片38,预设的电极片贴设位置,即指滑动板32的初始位置,此时便于患者将身体39挪动到滑动板32上,滑动板32的一侧设有用于装设图像拍摄装置的支架34,且可顺沿滑动板32的长度方向滑动以能够调节图像拍摄装置与患者身体的目标部位正对;其次,支架34还可顺沿垂直于滑动板32的方向升降调节,以能够调节图像拍摄装置面向患者身体的目标部位的拍摄姿态。当对患者进行CT扫描获得医学影像检测数据后,控制滑动板运动到预设的电极片贴设位置,此时,医生(或护士、患者亲属等用户)可手动操作将第一电极片和第二电极片分别贴敷于患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面。需要说明的是,此时的电极片的贴设位置为初始位置,无需很高的精准性,贴设后可以用辅助带做简单固定即可。
可选的,当滑动板运行至预设的电极片贴设位置后,可以对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准。校准方式可以是手动校准、特征点匹配校准等。特征点,可以是指人体各个部位预设的特征位置,以身体部分为例,特征点可以是肚脐、预先设于身体上指定位置的标识等;以头部为例,特征点可以是眉心、嘴巴中心、预先设于头部指定位置的标识等。标识可以是在身体指定位置处的十字标记、设于身体指定位置处的标志物等。校准步骤可以包括:通过图像拍摄装置采集特征点部位的特征点图像,通过图像识别模型对特征点图像进行检测识别得到图像坐标系下特征点的像素位置信息,根据像素坐标信息将特征点映射至体部三维模型上,根据映射结果中特征点在体部三维模型上的位置与特征点在患者身体上的实际位置差,调整图像拍摄装置中视觉传感器的位置、高度、焦距等拍摄参数,直至映射结果中特征点在体部三维模型上的位置与特征点在患者身体上的实际位置一致。
S104,获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像。
其中,当对患者进行CT扫描获得医学影像检测数据后,控制滑动板运动到预设的电极片贴设位置,此时可将第一电极片和第二电极片分别贴敷于患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面,并通过图像拍摄装置中面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别针对第一电极片在患者身体上的贴设位置处、及第二电极片在患者身体上的贴设位置处进行图像采集,获得第一电极片位置图像和第二电极片位置图像。
S105,根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上。
对第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,可利用已知的图像识别算法对第一电极片和第二电极片进行检测识别,确定第一电极片位置图像和第二电极片位置图像分别所对应的患者身体部位、以及第一电极片和第二电极片在对应所属图像中的位置,以获得第一电极片和第二电极片在图像坐标系下的像素位置信息。根据图像坐标系下第一电极片和第二电极片的像素位置信息,相应可转换得到第一电极片和第二电极片在患者身体图像上的位置,从而将第一电极片和第二电极片映射至体部三维模型上,请参阅图4和图5,为将第一电极片和第二电极片映射至体部三维模型上的正面示意图和侧面示意图。
在一些实施例中,当滑动板运行至预设的电极片贴设位置后,先通过根据特征点的引入先对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准,校准后再通过图像拍摄装置采集第一电极片位置图像和第二电极片位置图像,此时,可以简化根据图像坐标系下第一电极片和第二电极片的像素位置信息转换得到第一电极片和第二电极片在患者身体的体部三维模型上的位置的步骤,也有利于提升根据第一电极片和第二电极片的当前贴设位置将其映射至体部三维模型上的位置精度。
S106,基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节。
将第一电极片和第二电极片映射至体部三维模型上后,第一电极片阵列和第二电极片阵列的电场可通过计算机物理场有限元仿真技术,通过有限元方法进行仿真模拟得到。请参阅图6,移动式CT设备的滑动板32伸缩运动以通过CT扫描仪,根据CT扫描仪对人体60扫描获得的医学影像检测数据进行预处理得到边沿数据,正面视觉传感器35采集正面电极片37的位置图像,侧面视觉传感器36采集侧面电极片38的位置图像,这里,正面电极片37和侧面电极片38分别作为本申请实施例中所指的第一电极片和第二电极片。根据第一电极片和第二电极片的位置,可获得第一电极片阵列和第二电极片阵列在体部三维模型上的贴敷位置而进行电场模拟,根据空间、位置和电场等相关参数,通过有限元仿真方法研究物理场的分布、变化及物理过程的演化,求解对应贴敷位置下人体内部电场的分布范围和大小。其中,根据体部三维模型中各体部组织对电场分布的影响,可以对各体部组织的对应所在区域进行电性参数赋值,如介电常数、电阻率,以作为计算机物理场有限元仿真的输入,提升有效场强区域的计算精度。
有效场强区域,是指电场强度达到预设范围的区域,其包含区域范围和场强大小的要求。第一电极片阵列和第二电极片阵列是指对称地贴敷于人体肿瘤病灶部位的前、后、左、右四个方位的两对电极片,2对电极片之间产生的电场交替对肿瘤靶区产生作用,以第一电极片和第二电极片的当前贴设位置为初始位置,以电极片产生的有效场强区域对所述肿瘤靶区进行有效覆盖为目标条件,根据有效场强区域与肿瘤靶区之间相对位置的偏差值,指示医生(或护士、患者亲属等用户)对第一电极片和第二电极片在患者身体上的贴设位置进行移动调节。
S107,根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
有效场强区域与肿瘤靶区的偏差值,可以直接通过图形方式在当前界面中凸出显示、和/或结合移动方向和移动距离的文字方式在当前界面中显示,提供医生(或护士、患者亲属等用户)直观知晓需要对第一电极片和第二电极片在患者身体上移动调节的方向和距离,直至偏差值消除或所述偏差值满足预设要求,此时,得到第一电极片和所述第二电极片的最终位置,得到电极片贴敷方案。需要说明的是,电极片贴敷方案,可以是按照第一电极片和所述第二电极片的最终位置直接在患者身体上进行标记得到的贴敷方案;也可以是根据患者真实身体上第一电极片和所述第二电极片的最终位置对应在体部三维模型上的映射位置,生成指示用户操作如何贴敷肿瘤电场治疗仪的电极片贴设的指示信息,该指示信息可以是电极片在身体上的贴敷位置的坐标信息、电极片在身体上的贴敷位置的图示、电极片在体部三维模型上的贴敷状态的视频等。
上述实施例所提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,采用移动式CT设备对患者进行CT扫描以获得医学影像检测数据的同时,实时构建患者对应的包含肿瘤靶区的体部三维模型,通过配合手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片后,利用图像拍摄装置分别采集第一电极片位置图像和第二电极片位置图像,通过对第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,实时将第一电极片和第二电极片映射至体部三维模型上,以便于根据第一电极片和第二电极片的当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,并确定有效场强区域与肿瘤靶区间相对位置的偏差值,可根据第一电极片和第二电极片在当前贴设位置下有效场强区域和肿瘤靶区间的偏差值情况,对第一电极片和第二电极片的贴设位置进行调整,从而获得最佳的电极片贴设位置得到电极片贴敷方案,如此,可以在患者执行CT扫描时同步确定与患者个体匹配的电极片贴敷方案,借助于机器视觉来辅助对电极片的贴设位置进行调整,获得根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点选定的最合适的电极片的贴敷位置,电极片贴敷方案的准确性可以不再取决于对医生个人专业程度的依赖,而且可以有效提升电极片的贴敷位置的精度,有利于最大化电场治疗效果。
在一些实施例中,步骤S106,基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值之后,包括:
在一次移动调节之后,返回所述获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像的步骤;
直至满足如下之一调节终止条件:所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心重合;所述有效场强区域有效覆盖所述肿瘤靶区;当前贴设位置的下一步位移超出可贴敷区域;所述肿瘤靶区的有效电场强度达到预设值。
可贴敷区域,根据肿瘤病灶部位在人体的不同部位而不同,以身体腹部以上部位为例,肩关节处属于不可贴敷的区域,以头部为例,面部区域属于不可贴敷的区域。可贴敷区域也由医生在体部三维模型上进行手动勾勒确定,根据医生的勾勒操作获得。根据界面中显示的有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值信息的引导,对第一电极片和第二电极片的贴设位置的调整可能包含多次尝试,每一次调整后,可通过图像拍摄装置重新采集第一电极片位置图像和第二电极片位置图像,重新执行将电极片映射至体部三维模型上、对电极片产生的场强进行方针模拟及对有效场强区域与所述肿瘤靶区间相对位置的偏差值的判断,直至符合调节终止条件以得到第一电极片和所述第二电极片的最终位置。
其中,调节终止条件,设置有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心重合、有效场强区域有效覆盖所述肿瘤靶区、当前贴设位置的下一步位移超出可贴敷区域、所述肿瘤靶区的有效电场强度达到预设值,多个调节终止条件可兼顾不同患者个体条件下的特殊考虑情况,以确保获得能够应用于实际的电极片的最佳贴敷位置。
在一些实施例中,所述确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值,包括:
根据所述体部三维模型在轴状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在X轴和Z轴上的移动方向和移动距离;
根据所述体部三维模型在所述矢状位视图或冠状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在Y轴上的移动方向和移动距离。
其中,冠状位,又称额状面,冠状位视图可理解为沿人体长轴方向将人体划分为前、后两部分的切面视图。矢状位视图是指沿人体长轴方向将人体划分为左、右两部分的切面视图。轴状位视图是指将人体划分为上、下两部分的切面视图。利用体部三维模型分别在不同位置视图下,基于电极片的当前位置下有效场强区域与肿瘤靶区之间的偏差值,来确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的移动方向和移动距离。在一个可选的示例中,第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系,是指第一电极片阵列和第二电极片阵列所形成的中心与肿瘤靶区的中心之间的相对位置关系,通过在所述矢状位视图或冠状位视图下确定电极片中心的Y坐标与肿瘤靶区中心的Y坐标的偏差值,可以得到电极片在Y轴上的移动方向,通过在所述轴状位视图下确定电极片中心的X坐标与肿瘤靶区中心的X坐标的偏差值、电极片中心的Z坐标与肿瘤靶区中心的Z坐标的偏差值,分别得到电极片在X轴、Z轴上的移动方向。
上述实施例中,利用机器视觉,将手动操作对第一电极片和第二电极片在患者身体上的贴设位置的实时调节转换至体部三维模型上,再结合体部三维模型在不同位置视图下的显示视角,可提供用户直观地看到有效场强区域与肿瘤靶区之间的偏差值,方便确定对第一电极片和第二电极片在患者身体上的贴设位置的调节方向和距离,减小操作难度,获得精准的电极片贴敷方案。
在一些实施例中,所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像采集之前对患者身体进行特征点标识;步骤S105,根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,根据所述特征点在所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像中的位置及所述特征点在所述体部三维模型的位置,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系;
将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上。
其中,利用特征点对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准,可以与将电极片的当前贴设位置映射至体部三维模型上同步实现。将第一电极片和第二电极片的当前贴设位置映射至体部三维模型上的实现方式原理相同,以第一电极片为例,第一电极片位置图像中包含有预设的特征点的成像以及第一电极片的成像,利用图像识别模型对第一电极片位置图像中的特征点进行检测识别得到图像坐标系下特征点的像素位置信息,根据像素坐标信息将特征点映射至体部三维模型上,根据映射结果中特征点在体部三维模型上的位置与特征点在患者身体上的实际位置差,调整图像拍摄装置中视觉传感器的位置、高度、焦距等拍摄参数,直至映射结果中特征点在体部三维模型上的位置与特征点在患者身体上的实际位置一致,此时,再根据采集的第一电极片位置图像进行图像分析,通过图像识别模型对第一电极片进行检测识别得到图像坐标系下第一电极片的像素位置信息,根据第一电极片在图像中的像素坐标信息将其映射至体部三维模型上。
上述实施例中,利用特征点和电极片在同一图像中的成像,根据特征点对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准,可以简化将第一电极片和第二电极片在患者身体上的贴设位置实时转换至体部三维模型上时的换算,便于快速且准确地实现将第一电极片和第二电极片在真实人体上的贴设位置映射至体部三维模型上。
在一些实施例中,步骤S104,获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像之后,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;
根据所述特征点的映射结果,对所述图像拍摄装置中的所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器的拍摄姿态和拍摄参数进行校准,在执行校准后重新获取所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像。
本实施例中,当滑动板运行至预设的电极片贴设位置后,先通过根据特征点的引入先对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准,优化图像拍摄装置中的正面视觉传感器和侧面视觉传感器的拍摄姿态和拍摄参数,校准后再通过图像拍摄装置采集第一电极片位置图像和第二电极片位置图像,后续可直接根据图像坐标系下第一电极片和第二电极片的像素位置信息将其转换得到第一电极片和第二电极片在患者身体的体部三维模型上的位置。
在一些实施例中,步骤S104,获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像之后,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;
根据所述特征点的映射结果,输出指导患者身体移动的指示数据。
本实施例中,利用特征点对患者的真实人体位置与画面中建立的体部三维模型的位置进行校准的过程中,
根据映射结果中特征点在体部三维模型上的位置与特征点在患者身体上的实际位置差,除了可以调整图像拍摄装置中视觉传感器的位置、高度、焦距等拍摄参数之外,也可以输出指导患者身体移动的指示数据,使得患者的肿瘤病灶部位能够处于更好的拍摄范围内,避免纯粹地靠视觉传感器的拍摄参数的调节而牺牲部分拍摄质量,以优化校准策略。
在一些实施例中,步骤S102,基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型,包括:
针对所述CT扫描仪实时扫描采集到的医学影像检测数据进行预处理,根据预处理后的所述医学影像检测数据构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
其中,所述预处理包括实时对图像中体部轮廓线进行提取、以及通过图像识别对体部组织进行识别分割。
控制移动式CT设备对患者进行CT扫描的同时,控制设备可以对CT扫描仪实时扫描得到的医学影像检测数据进行预处理,待CT扫描和数据预处理完成后,再将滑动板回退到预设的电极片贴设位置。根据预处理得到的对图像中体部轮廓线进行提取的边沿信息,调用VTK图形库构建体部外形三维模型;而根据对体部组织进行识别分割得到的包含各体部组织和肿瘤的位置、形状信息的分割数据,可以将体部组织对应在体部外形三维模型中的组织区域进行电性参数赋值,将肿瘤映射至体部外形三维模型中确定肿瘤靶区。
为了能够对本申请实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法具有更加整体的理解,请参阅图7,以一个具体示例对电极片贴敷方案确定方法进行说明,所述电极片贴敷方案确定方法包括如下步骤:
S31,CT扫描和数据预处理。
通过移动式CT设备对人体进行CT扫描。通常,CT扫描时双手须举过头顶或双手抱头的方式进行,以便后续的图像处理工作。
在进行CT扫描的同时,对CT扫描仪实时传过来的医学影像检测数据进行预处理,如调用OpenCV库对图像边沿进行提取、通过U-Net模型对图像进行分割。
S32,建立体部三维模型和对真实人体位置与模型位置进行校准。
CT扫描和数据预处理完成后,将滑动板回退到初始位置,同时将预处理完后的数据,通过VTK库对人体进行三维重建,三维坐标系下,脚掌至头部方向为Y轴方向,后脑至面部方向为Z轴方向,左手至右手方向为X轴方向。
在完成三维重建后,将真实人体位置与三维模型中的位置进行校准;如可采用标记物的方式,如可以在人体易于识别的位置(如乳头、肚脐等)放置标记物,将标记物识别后,显示到模型上,根据标记物在模型上的位置与实际的位置差,调整视觉传感器的位置、高度、焦距等,直至人体与重建的三维模型位置对应。
S33,图像识别电极片位置,将电极片映射至体部三维模型上。
将图像拍摄装置中的视觉传感器采集到的图像,对电极片的瓷片和标记物进行识别,并将识别出来的电极片位置信息映射到重建的体部三维模型上。
S34,电场强度仿真。
根据体部三维模型上获取到的电极片的位置,结合体部三维模型中各体部组织区域对电场的影响,通过计算机物理场有限元仿真算法,对肿瘤靶区处的电场强度进行仿真。
S35,调节电极片位置,确定电极片贴敷方案。
根据肿瘤靶区处的电场强度的场强大小,判断是否要移动电极片(如靶区场强是否全覆盖且大于0.7V/cm),在对电极片移动的同时,系统将自动重复S33和S34步骤,以达到电场强度实时仿真的目的,当肿瘤靶区的电场强度达到设定场强时,得到电极片的最终位置,也即最佳的电极片贴敷方案。
上述实施例所提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,至少具备如下特点:
第一、在进行CT扫描的同时,同步对CT扫描获得的医学影像检测数据进行预处理,可以有效节约电极片贴敷方案确定所需总耗时,且确保当前的CT扫描结果可以得到预处理的数据结果,减小后续CT数据不能处理而需要重新执行扫描的概率。
第二、利用移动式CT设备在CT扫描功能的基础上,增加机器视觉功能以辅助完成电极片的贴设位置的确定,获得电极片贴敷方案,可适用于各种应用场景,为患者节约时间和精力,增强电场治疗方案的整体可靠性。
第三、借助于机器视觉来辅助对电极片的贴设位置进行调整,获得根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点选定的最合适的电极片的贴敷位置,电极片贴敷方案的精准性降低了对医生个人的专业程度的依赖,有利于最大化电场治疗效果。
第四、电极片的贴设位置的确定过程可视化,基于电极片的贴设位置的电场强度对肿瘤靶区的作用跟随电极片的贴设位置的变化而同步可视化,增加了电场治疗效果的演示效果,提升了对电场治疗效果的实用性的理解,且提升了电极片贴敷方案确定的工作效率。
本申请另一方面,请参阅图8,提供一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置,包括:扫描控制模块11,用于控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;模型构建模块12,用于基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;贴片控制模块13,用于控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片;图像采集模块14,用于获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;映射模块15,用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;位置模块16,用于基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;确定模块17,用于根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
可选的,所述位置模块16,还用于在一次移动调节之后,返回所述获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像的步骤;直至满足如下之一调节终止条件:所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心重合;所述有效场强区域有效覆盖所述肿瘤靶区;当前贴设位置的下一步位移超出可贴敷区域;所述肿瘤靶区的有效电场强度达到预设值。
可选的,所述位置模块16,还用于根据所述体部三维模型在轴状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在X轴和Z轴上的移动方向和移动距离;根据所述体部三维模型在所述矢状位视图或冠状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在Y轴上的移动方向和移动距离。
可选的,所述映射模块15,还用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,根据所述特征点在所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像中的位置及所述特征点在所述体部三维模型的位置,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系;将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上。
可选的,所述映射模块15,还用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;根据所述特征点的映射结果,对所述图像拍摄装置中的所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器的拍摄姿态和拍摄参数进行校准,在执行校准后重新获取所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像。
可选的,所述映射模块15,还用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;根据所述特征点的映射结果,输出指导患者身体移动的指示数据。
可选的,所述模型构建模块12,具体用于针对所述CT扫描仪实时扫描采集到的医学影像检测数据进行预处理,根据预处理后的所述医学影像检测数据构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;其中,所述预处理包括实时对图像中体部轮廓线进行提取、以及通过图像识别对体部组织进行识别分割。
需要说明的是:上述实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置在确定电极片贴敷位置的处理过程中,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,在实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成,即可将装置的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分方法步骤。另外,上述实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置与前述基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
请参阅图9,为本申请实施例提供的控制设备的一个可选的硬件结构示意图,包括处理器111、与所述处理器111连接的存储器112及存储在所述存储器112上并可被所述处理器执行的计算机程序;所述计算机程序被所述处理器111执行以分别实现本申请各实施例提供的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定确定方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本申请另一方面,还提供一种诊疗系统,包括移动式CT设备、设于移动式CT设备上的图像拍摄装置及前述实施例所述的控制设备,所述控制设备与所述移动式CT设备和所述图像拍摄装置通信连接;所述移动式CT设备包括供患者躺卧的滑动板、设于所述滑动板一端的CT扫描仪及驱动所述滑动板伸缩运动以通过或退出所述CT扫描仪的对应位置的驱动装置。所述图像拍摄装置包括分别设于所述滑动板上方和侧方的正面视觉传感器和侧面视觉传感器,如正面视觉传感器位于人体位于人体胸、腹部正上方,主要用于采集贴设于人体胸、腹部正面的电极片位置信息;侧面视觉传感器位于人体胸、腹部侧面,主要用于采集贴设于人体胸、腹部侧面的电极片位置信息。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述电极片定制化方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,包括:
控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;
基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片;
获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;
基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;
根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值之后,包括:
在一次移动调节之后,返回所述获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像的步骤;
直至满足如下之一调节终止条件:所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心重合;所述有效场强区域有效覆盖所述肿瘤靶区;当前贴设位置的下一步位移超出可贴敷区域;所述肿瘤靶区的有效电场强度达到预设值。
3.如权利要求2所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值,包括:
根据所述体部三维模型在轴状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在X轴和Z轴上的移动方向和移动距离;
根据所述体部三维模型在矢状位视图或冠状位视图下所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间的相关位置关系,确定所述第一电极片和所述第二电极片在Y轴上的移动方向和移动距离。
4.如权利要求1所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像采集之前对患者身体进行特征点标识;所述根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,根据所述特征点在所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像中的位置及所述特征点在所述体部三维模型的位置,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系;
将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上。
5.如权利要求4所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像之后,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;
根据所述特征点的映射结果,对所述图像拍摄装置中的所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器的拍摄姿态和拍摄参数进行校准,在执行校准后重新获取所述正面视觉传感器和所述侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像。
6.如权利要求4所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像之后,包括:
根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述特征点与所述体部三维模型的位置关系,将所述特征点映射至所述体部三维模型上;
根据所述特征点的映射结果,输出指导患者身体移动的指示数据。
7.如权利要求1所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法,其特征在于,所述基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型,包括:
针对所述CT扫描仪实时扫描采集到的医学影像检测数据进行预处理,根据预处理后的所述医学影像检测数据构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
其中,所述预处理包括实时对图像中体部轮廓线进行提取、以及通过图像识别对体部组织进行识别分割。
8.一种基于机器视觉的电极片贴敷方案确定装置,其特征在于,包括:
扫描控制模块,用于控制移动式CT设备的滑动板伸缩运动以通过CT扫描仪,获取所述CT扫描仪扫描采集到的躺卧于所述滑动板上的患者的肿瘤病灶部位的医学影像检测数据;
模型构建模块,用于基于所述医学影像检测数据,构建包含肿瘤靶区的体部三维模型;
贴片控制模块,用于控制移动式CT设备的所述滑动板退出所述CT扫描仪至预设的电极片贴设位置;所述电极片贴设位置供手动操作在患者的肿瘤病灶部位的正面和侧面分别贴设第一电极片和第二电极片;
图像采集模块,用于获取所述第一电极片和所述第二电极片在当前贴设位置下,图像拍摄装置分别面向肿瘤病灶部位的正面和侧面的正面视觉传感器和侧面视觉传感器分别采集的第一电极片位置图像和第二电极片位置图像;
映射模块,用于根据所述第一电极片位置图像和第二电极片位置图像进行分析,确定所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置与所述体部三维模型的位置关系,将所述第一电极片和所述第二电极片映射至所述体部三维模型上;
位置模块,用于基于所述第一电极片和所述第二电极片的所述当前贴设位置,计算第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域,确定所述有效场强区域与所述肿瘤靶区的偏差值;所述偏差值用于指示对所述第一电极片和第二电极片的贴设位置进行移动调节;
确定模块,用于根据所述第一电极片和所述第二电极片的最终位置确定电极片贴敷方案。
9.一种控制设备,其特征在于,包括处理器及与所述处理器连接的存储器,所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法。
10.一种诊疗系统,其特征在于,包括移动式CT设备、设于移动式CT设备上的图像拍摄装置及如权利要求9所述的控制设备,所述控制设备与所述移动式CT设备和所述图像拍摄装置通信连接;
所述移动式CT设备包括供患者躺卧的滑动板、设于所述滑动板一端的CT扫描仪及驱动所述滑动板伸缩运动以通过或退出所述CT扫描仪的对应位置的驱动装置;
所述图像拍摄装置包括分别设于所述滑动板上方和侧方的正面视觉传感器和侧面视觉传感器。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于机器视觉的电极片贴敷方案确定方法。
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