CN1686052A - 放射治疗非接触测量胸腹肿瘤位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放射治疗非接触测量胸腹肿瘤位置的方法，在制定放疗计划时，让病人躺在治疗床上保持满吸气状态做CT扫描，制定治疗计划；当病人治疗室精确摆位后，提取由摄像机摄取的图像中病人满吸气状态胸腹部轮廓线，并将该轮廓线作为基准轮廓线写入存储模块；当病人作放疗时，确定病人恢复到做CT扫描时的位置；此时伴随着病人正常呼吸，CCD摄像机将病人侧面胸腹部图像输入到图像采集模块，并提取胸腹部轮廓线，随后将提取的胸腹部轮廓线与基准轮廓线进行匹配；当病人实时胸腹部轮廓线和基准轮廓线匹配的位置误差在允许范围内时，输出信号给治疗系统，立即释放指定剂量的射线，然后重复上面的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种放射治疗胸腹肿瘤位置的跟踪方法。
背景技术
因为病人的呼吸运动不能人为控制，肺部、纵隔、肝脏等部位的肿瘤会随着呼吸运动而移动，不可避免的造成在放射治疗时肿瘤位置的不确定性，由此引起的误差可达40毫米。为降低上述影响，通常采用的办法是增加PTV的范围，此举过多包含了正常组织，从而造成不必要的伤害；或者通过测量病人的肺呼吸量的变化来反推肿瘤的位移，需要病人戴上呼吸面罩，设备复杂、昂贵，精度也不高。
发明内容
本发明的目的是针对由于呼吸引起的胸腹肿瘤位移进行测量，避免治疗过程中因呼吸运动造成的病灶位移误差，避免漏照或多照，而提出的一种结构简单、无接触的快速跟踪肿瘤位置的方法。
本发明的技术方案为：
一种放射治疗非接触测量胸腹肿瘤位置的方法，病人躺在治疗床上，CCD摄像机固定在治疗床的正侧方；在制定放疗计划时，让病人躺在治疗床上保持满吸气状态做CT扫描，制定治疗计划；当病人治疗室精确摆位后，提取由摄像机摄取的图像中病人满吸气状态胸腹部轮廓线，并将该轮廓线作为基准轮廓线写入存储模块；此时伴随着病人正常呼吸，CCD摄像机将病人侧面胸腹部图像输入到图像采集模块，并提取胸腹部轮廓线，随后将提取的胸腹部轮廓线与基准轮廓线进行匹配；当病人实时胸腹部轮廓线和基准轮廓线匹配的位置误差在允许范围内时，输出信号给治疗系统，立即释放指定剂量的射线，然后重复上面的过程。
所述的方法，其特征在于胸腹部轮廓线和基准轮廓线匹配一次耗时10毫秒左右。
所述的方法，其特征在于病人放疗时采集侧面胸腹部图像的速度是50场/每秒。
发明原理
通过测量人体随呼吸的起伏变化，则可在治疗时自动跟踪病人的胸腹肿瘤位置变化，当实时推算出的肿瘤位置和基准位置的偏差在容许的范围之内时照射装置自动出束照射，使得每次出束都准确地照射在肿瘤位置，最大可能地避免因呼吸运动而造成的照射损伤。
附图说明
图1是放射治疗非接触测量胸腹肿瘤位置的方法原理图
图2是图像轮廓提取和匹配卡结构图
图3是模板图像轮廓线和实时腹部轮廓线匹配原理示意图
具体实施方式：
参见附图1～3。
本发明的放射治疗胸腹肿瘤位置非接触测量系统包括：摄像机1、图像匹配轮廓提取和匹配卡2、模板生成软件3组成。其中图像匹配轮廓提取和匹配卡2由图像采集模块，轮廓提取模块，模板存储模块和轮廓匹配模块四部分组成，摄像机1固定在治疗床的正侧方。
在制定放疗计划时，让病人躺在治疗床上保持满吸气状态做CT扫描，制定治疗计划；当病人治疗室精确摆位后，由摄像机摄取图像经计算机模板生成软件3处理后提取病人满吸气状态胸腹部轮廓线，并将该轮廓线作为基准轮廓线写入到图像轮廓提取和匹配卡2的模板存储模块；当病人作放疗时，经过精确摆位系统摆位后，病人恢复到计划治疗位置。此时伴随着病人正常呼吸，CCD摄像机将病人侧面胸腹部图像输入到图像轮廓提取和匹配卡2的图像采集模块，经该模块实时采集到轮廓提取模块，提取胸腹部轮廓线，随后在轮廓匹配模块中和基准轮廓线进行匹配。当病人实时胸腹部轮廓线和基准轮廓线的匹配计算的位置误差在允许范围内时，输出控制信号给治疗系统，当治疗系统收到控制信号时，立即释放指定剂量的射线，然后重复上面的过程。系统匹配一次耗时约10毫秒左右，满足了实时处理的要求。其中图像轮廓提取和匹配卡属于自主设计开发的基于DSP芯片的高速图像处理卡，该卡具有图像采集、轮廓提取与图像匹配功能，利用DSP芯片高速信号处理性能达到实时图像处理的目的。它由图像采集模块，轮廓提取模块，模板存储模块和图像匹配模块四部分组成。轮廓提取程序和图像匹配程序是预先固化在板卡上的，该卡通过PCI接口和计算机相连，具有从计算机获取模板图像和将匹配结果显示在计算机上的双向通信的功能。
Claims (3)
1、一种放射治疗非接触测量胸腹肿瘤位置的方法，病人躺在治疗床上，CCD摄像机固定在治疗床的正侧方；在制定放疗计划时，让病人躺在治疗床上保持满吸气状态做CT扫描，制定治疗计划；当病人治疗室精确摆位后，提取由摄像机摄取的图像中病人满吸气状态胸腹部轮廓线，并将该轮廓线作为基准轮廓线写入存储模块；此时伴随着病人正常呼吸，CCD摄像机将病人侧面胸腹部图像输入到图像采集模块，并实时提取胸腹部轮廓线，随后将提取的胸腹部轮廓线与基准轮廓线进行匹配；当病人实时胸腹部轮廓线和基准轮廓线匹配的位置误差在允许范围内时，输出信号给治疗系统，立即释放指定剂量的射线，然后重复上面的过程。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于胸腹部轮廓线和基准轮廓线匹配一次耗时10毫秒左右。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于病人放疗时采集侧面胸腹部图像的速度是50场/每秒。
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