專利名稱：放射治療非接觸測量胸腹腫瘤位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放射治療胸腹腫瘤位置的跟蹤方法。
背景技術(shù)：
因為病人的呼吸運動不能人為控制，肺部、縱隔、肝臟等部位的腫瘤會隨著呼吸運動而移動，不可避免的造成在放射治療時腫瘤位置的不確定性，由此引起的誤差可達40毫米。為降低上述影響，通常采用的辦法是增加PTV的范圍，此舉過多包含了正常組織，從而造成不必要的傷害；或者通過測量病人的肺呼吸量的變化來反推腫瘤的位移，需要病人戴上呼吸面罩，設(shè)備復(fù)雜、昂貴，精度也不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對由于呼吸引起的胸腹腫瘤位移進行測量，避免治療過程中因呼吸運動造成的病灶位移誤差，避免漏照或多照，而提出的一種結(jié)構(gòu)簡單、無接觸的快速跟蹤腫瘤位置的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種放射治療非接觸測量胸腹腫瘤位置的方法，病人躺在治療床上，CCD攝像機固定在治療床的正側(cè)方；在制定放療計劃時，讓病人躺在治療床上保持滿吸氣狀態(tài)做CT掃描，制定治療計劃；當(dāng)病人治療室精確擺位后，提取由攝像機攝取的圖像中病人滿吸氣狀態(tài)胸腹部輪廓線，并將該輪廓線作為基準(zhǔn)輪廓線寫入存儲模塊；此時伴隨著病人正常呼吸，CCD攝像機將病人側(cè)面胸腹部圖像輸入到圖像采集模塊，并提取胸腹部輪廓線，隨后將提取的胸腹部輪廓線與基準(zhǔn)輪廓線進行匹配；當(dāng)病人實時胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線匹配的位置誤差在允許范圍內(nèi)時，輸出信號給治療系統(tǒng)，立即釋放指定劑量的射線，然后重復(fù)上面的過程。
所述的方法，其特征在于胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線匹配一次耗時10毫秒左右。
所述的方法，其特征在于病人放療時采集側(cè)面胸腹部圖像的速度是50場/每秒。
發(fā)明原理通過測量人體隨呼吸的起伏變化，則可在治療時自動跟蹤病人的胸腹腫瘤位置變化，當(dāng)實時推算出的腫瘤位置和基準(zhǔn)位置的偏差在容許的范圍之內(nèi)時照射裝置自動出束照射，使得每次出束都準(zhǔn)確地照射在腫瘤位置，最大可能地避免因呼吸運動而造成的照射損傷。


圖1是放射治療非接觸測量胸腹腫瘤位置的方法原理2是圖像輪廓提取和匹配卡結(jié)構(gòu)3是模板圖像輪廓線和實時腹部輪廓線匹配原理示意圖
具體實施例方式參見附圖1～3。
本發(fā)明的放射治療胸腹腫瘤位置非接觸測量系統(tǒng)包括攝像機1、圖像匹配輪廓提取和匹配卡2、模板生成軟件3組成。其中圖像匹配輪廓提取和匹配卡2由圖像采集模塊，輪廓提取模塊，模板存儲模塊和輪廓匹配模塊四部分組成，攝像機1固定在治療床的正側(cè)方。
在制定放療計劃時，讓病人躺在治療床上保持滿吸氣狀態(tài)做CT掃描，制定治療計劃；當(dāng)病人治療室精確擺位后，由攝像機攝取圖像經(jīng)計算機模板生成軟件3處理后提取病人滿吸氣狀態(tài)胸腹部輪廓線，并將該輪廓線作為基準(zhǔn)輪廓線寫入到圖像輪廓提取和匹配卡2的模板存儲模塊；當(dāng)病人作放療時，經(jīng)過精確擺位系統(tǒng)擺位后，病人恢復(fù)到計劃治療位置。此時伴隨著病人正常呼吸，CCD攝像機將病人側(cè)面胸腹部圖像輸入到圖像輪廓提取和匹配卡2的圖像采集模塊，經(jīng)該模塊實時采集到輪廓提取模塊，提取胸腹部輪廓線，隨后在輪廓匹配模塊中和基準(zhǔn)輪廓線進行匹配。當(dāng)病人實時胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線的匹配計算的位置誤差在允許范圍內(nèi)時，輸出控制信號給治療系統(tǒng)，當(dāng)治療系統(tǒng)收到控制信號時，立即釋放指定劑量的射線，然后重復(fù)上面的過程。系統(tǒng)匹配一次耗時約10毫秒左右，滿足了實時處理的要求。其中圖像輪廓提取和匹配卡屬于自主設(shè)計開發(fā)的基于DSP芯片的高速圖像處理卡，該卡具有圖像采集、輪廓提取與圖像匹配功能，利用DSP芯片高速信號處理性能達到實時圖像處理的目的。它由圖像采集模塊，輪廓提取模塊，模板存儲模塊和圖像匹配模塊四部分組成。輪廓提取程序和圖像匹配程序是預(yù)先固化在板卡上的，該卡通過PCI接口和計算機相連，具有從計算機獲取模板圖像和將匹配結(jié)果顯示在計算機上的雙向通信的功能。
權(quán)利要求
1.一種放射治療非接觸測量胸腹腫瘤位置的方法，病人躺在治療床上，CCD攝像機固定在治療床的正側(cè)方；在制定放療計劃時，讓病人躺在治療床上保持滿吸氣狀態(tài)做CT掃描，制定治療計劃；當(dāng)病人治療室精確擺位后，提取由攝像機攝取的圖像中病人滿吸氣狀態(tài)胸腹部輪廓線，并將該輪廓線作為基準(zhǔn)輪廓線寫入存儲模塊；此時伴隨著病人正常呼吸，CCD攝像機將病人側(cè)面胸腹部圖像輸入到圖像采集模塊，并實時提取胸腹部輪廓線，隨后將提取的胸腹部輪廓線與基準(zhǔn)輪廓線進行匹配；當(dāng)病人實時胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線匹配的位置誤差在允許范圍內(nèi)時，輸出信號給治療系統(tǒng)，立即釋放指定劑量的射線，然后重復(fù)上面的過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線匹配一次耗時10毫秒左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于病人放療時采集側(cè)面胸腹部圖像的速度是50場/每秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種放射治療非接觸測量胸腹腫瘤位置的方法，在制定放療計劃時，讓病人躺在治療床上保持滿吸氣狀態(tài)做CT掃描，制定治療計劃；當(dāng)病人治療室精確擺位后，提取由攝像機攝取的圖像中病人滿吸氣狀態(tài)胸腹部輪廓線，并將該輪廓線作為基準(zhǔn)輪廓線寫入存儲模塊；當(dāng)病人作放療時，確定病人恢復(fù)到做CT掃描時的位置；此時伴隨著病人正常呼吸，CCD攝像機將病人側(cè)面胸腹部圖像輸入到圖像采集模塊，并提取胸腹部輪廓線，隨后將提取的胸腹部輪廓線與基準(zhǔn)輪廓線進行匹配；當(dāng)病人實時胸腹部輪廓線和基準(zhǔn)輪廓線匹配的位置誤差在允許范圍內(nèi)時，輸出信號給治療系統(tǒng)，立即釋放指定劑量的射線，然后重復(fù)上面的過程。
文檔編號A61B6/04GK1686052SQ20041006590
公開日2005年10月26日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者陶聲祥, 吳宜燦 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所