CN112770810B - 肿瘤定位方法、装置及放射治疗*** - Google Patents

肿瘤定位方法、装置及放射治疗*** Download PDF

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Abstract

一种肿瘤定位方法、装置及放射治疗***。该方法可以在将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准得到第一偏移量后,根据该第一偏移量生成第二基准图像。且可以在第二偏移量满足虚拟重采条件时,根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行图像配准,直至第二偏移量不满足虚拟重采条件,再输出累积偏移量。由于更新第二基准图像和执行图像配准的执行主体均为图像引导***,因此该方法可以在无需反复移动患者支撑装置,且无需反复采集投影图像的前提下,实现对肿瘤的精确定位。该肿瘤定位方法的灵活性和效率均较高,且该肿瘤定位方法也可以延长患者支撑装置和影像采集组件等昂贵器件的使用寿命。

Description

肿瘤定位方法、装置及放射治疗***
技术领域
本申请涉及放疗技术领域,特别涉及一种肿瘤定位方法、装置及放射治疗***。
背景技术
放射治疗是采用放疗设备***的一种有效手段。但是,若肿瘤位置定位不精确,可能会造成肿瘤无法得到有效治疗,甚至可能造成其他正常器官被放疗设备发出的放射线误照射而出现损伤。因此放射治疗中,对肿瘤位置进行精确定位至关重要。
相关技术中,可以采集肿瘤的X光投影图像,并将采集到的X光投影图像和该肿瘤的数字重建投影图像(Digitally Reconstructed Radiograph,DRR)进行图像配准,得到偏移量。若该偏移量未在放疗设备的偏移量精度范围内,可以根据配准得到的偏移量移动治疗床,并在移动治疗床后重新采集X光投影图像,并再次执行图像配准的操作。若偏移量在偏移量精度范围内,则可以直接将采集X光投影图像前对患者初次摆位后肿瘤所处位置确定为肿瘤的位置。
但是,相关技术中的肿瘤定位方法的灵活性较差,效率较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种肿瘤定位方法、装置及放射治疗***,技术方案如下:
一方面,提供了一种肿瘤定位方法,所述方法包括:将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量;根据所述第一偏移量生成第二基准图像;将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量;若所述第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据所述第二偏移量更新所述第二基准图像,并再次执行将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准的操作;若所述第二偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量,所述累积偏移量为所述第一偏移量与通过执行图像配准的操作得到的第二偏移量之和。
另一方面,提供了一种肿瘤定位装置,所述装置包括:配准模块,用于将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量;生成模块,用于根据所述第一偏移量生成第二基准图像;所述配准模块,还用于将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量;更新模块,用于若所述第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据所述第二偏移量更新所述第二基准图像,并再次执行将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准的操作;输出模块,用于若所述第二偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量,所述累积偏移量为所述第一偏移量与通过执行图像配准的操作得到的第二偏移量之和。
又一方面,提供了一种肿瘤定位装置,所述肿瘤定位装置包括:处理器和存储器;所述存储器用于存储计算机执行指令,当所述肿瘤定位装置运行时,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机执行指令,以使所述肿瘤定位装置执行如上述方面所述的肿瘤定位方法。
再一方面,提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有指令,当所述存储介质在处理组件上运行时,使得处理组件执行如上述方面所述的肿瘤定位方法。
再一方面,提供了一种放射治疗***,所述放射治疗***包括:放射治疗设备、上位机、患者支撑装置以及图像引导***;所述图像引导***包括如上述方面所述的肿瘤定位装置。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种放射治疗***的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种肿瘤定位方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的另一种肿瘤定位方法的流程图;
图4是本申请实施例提供的一种得到第一偏移量的方法流程图;
图5是本申请实施例提供的一种确定第二方向的第一旋转量的方法流程图;
图6是本申请实施例提供的一种得到第二偏移量的方法流程图;
图7是本申请实施例提供的一种确定第二方向的第二旋转量的方法流程图;
图8是本申请实施例提供的一种肿瘤定位装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种配准模块的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种肿瘤定位装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种放射治疗***的结构示意图。如图1所示,该放射治疗***可以包括放射治疗设备01、上位机02(也可以称为控制***)、患者支撑装置03以及图像引导***04。例如,参考图1,该放射治疗设备01可以包括放疗机架,该患者支撑装置03可以为治疗床。可选的,该患者支撑装置03也可以为其他用于支撑患者的装置,如治疗座椅。
该上位机02可以与放疗机架、患者支撑装置03以及图像引导***04建立通信连接,该上位机02可以控制患者支撑装置03和放疗机架移动,可以接收图像引导***04发送的数据。例如,参考图1,该通信连接的方式可以为有线连接。当然,该通信连接的方式也可以为无线连接。
患者支撑装置03可将支撑的患者送入该放疗机架旋转形成的治疗空间内。该图像引导***04可以包括至少一组影像采集组件,该至少一组影像采集组件可以设置在放疗机架上,图1仅示出了设置在放疗机架上的一组影像采集组件。每组影像采集组件可以包括相对设置的探测器041和球管042,该球管042可以发出射线,该探测器041可以接收球管042发出的射线,该图像引导***04可以根据探测器041接收到的射线生成肿瘤的投影图像。
可选的,该球管042可以为能够发出千伏(KV)级X射线的球管,该探测器041可以为平板探测器。相应的,该图像引导***04生成的投影图像即可以为KV级X投影图像。
在进行放射治疗时,为了对肿瘤位置进行精确定位,保证肿瘤治疗的可靠性,上位机02可以通过控制放疗机架旋转,使得设置在放疗机架上的球管042在不同角度下发出射线,进而使得图像引导***04可以采集到肿瘤在不同角度下的投影图像。然后,图像引导***04可以将采集到的投影图像与肿瘤的基准图像进行图像配准,得出肿瘤的偏移量,并将该偏移量输出至上位机02中,以便上位机02根据接收到的偏移量可靠调整患者支撑装置03的位置。
其中,肿瘤的基准图像可以是指图像引导***04根据预先获取到的肿瘤的电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)图像重建生成的DRR图像。图像配准可以是指以指定一幅图像为参考图像,另一幅图像为待配准图像,配准的目的是使待配准图像与参考图像上的所有点的坐标均达到一致。
可选的,肿瘤的基准图像也可以是磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)图像,或者也可以是正电子发射断层(Positron Emission Tomography,PET)图像,本申请实施例对此不做限定。
但是,若肿瘤的实际位置(即初次摆位的位置)与理论位置(即治疗射线的射束焦点)存在较大偏差时,如平移量偏差约10至15毫米,旋转量偏差约3度,则需要执行多次图像配准,才能得出较为准确的偏移量。
相关技术中,可以通过反复移动患者支撑装置,不断采集肿瘤的投影图像,并将重新采集的投影图像与基准图像进行图像配准来得出较为准确的偏移量。但是,反复移动患者支撑装置和不断采集投影图像均较为耗时,放射治疗的效率较低。并且,由于患者支撑装置和影像采集组件的价格均较为昂贵,因此反复移动患者支撑装置和不断使用影像采集组件采集投影图像,对患者支撑装置和影像采集组件的消耗也会较大,患者支撑装置和影像采集组件的使用寿命较短。除此之外,由于目前患者支撑装置均为三维结构,因此无法可靠得出各个方向的偏移量,放射治疗的灵活性较差。
本申请实施例提供了一种肿瘤定位方法,可以解决相关技术中肿瘤定位方法灵活性较差,效率较低,患者支撑装置和影像采集组件使用寿命较短的问题。
图2是本申请实施例提供的一种肿瘤定位方法的流程图,可以应用于肿瘤定位装置中,该肿瘤定位装置可以为图1所示放射治疗***中的图像引导***。如图2所示,该方法可以包括:
步骤201、将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量。
可选的,肿瘤的投影图像可以为图像引导***通过影像采集组件采集到的图像(如KV级X光投影图像)。第一基准图像可以为图像引导***根据预先获取到的肿瘤的CT图像首次重建生成的DRR图像。且对于每个角度下的投影图像,均对应一个相同角度下的第一基准图像,即对于每个角度下的投影图像,图像引导***均可以根据肿瘤的CT图像生成该角度下的DRR图像。
在本申请实施例中,该肿瘤的投影图像可以包括:在相互正交(即角度间隔为90度)或近似正交(即角度间隔约为90度)的两个角度下采集到的两张投影图像;相应的,该第一基准图像即可以包括:在该相互正交或近似正交的两个角度下重建生成的两张DRR图像。因此在进行放射治疗时,图像引导***可以先在该相互正交或近似正交的两个角度下分别采集两张肿瘤的投影图像,并生成肿瘤在该两个角度下的两张DRR图像。然后,对于每个角度下的投影图像,图像引导***均可以以该角度下的投影图像作为基准图像,并以该角度的第一基准图像为待配准图像,对该角度下的投影图像和第一基准图像进行图像配准。在对该两个角度下的投影图像和第一基准图像完成图像配准后,即可以得到第一偏移量。
步骤202、根据第一偏移量生成第二基准图像。
在本申请实施例中,图像引导***根据图像配准得到的偏移量生成第二基准图像的操作也可以称为虚拟重采操作。由于在对患者进行初次摆位后,偏移量一般均较大,因此为了在节约处理资源的前提下,确保肿瘤定位精确度,在进行图像配准得到第一偏移量后,图像引导***可以直接执行虚拟重采操作。也即是,此时,图像引导***可以直接根据第一偏移量生成第二基准图像,并继续执行下述步骤203的操作。
步骤203、将投影图像与第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量。
当图像引导***生成第二基准图像后,可以以各个角度下的投影图像继续作为参考图像,并以各个角度下的第二基准图像作为新的待配准图像,将相同角度下的投影图像和第二基准图像一一进行图像配准,从而得到第二偏移量。
步骤204、若第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行将投影图像与第二基准图像进行图像配准的操作。
在本申请实施例中,该虚拟重采条件可以包括:第二偏移量大于偏移量阈值。该偏移量阈值可以是图像引导***中预先配置的固定值。
由于偏移量与肿瘤的定位偏差成正比,因此若第二偏移量大于偏移量阈值,即第二偏移量还是较大时,可以确定第二偏移量满足虚拟重采条件,此时,图像引导***可以继续执行虚拟重采操作。即此时图像引导***可以根据第二偏移量更新最近一次生成的第二基准图像,即继续生成新的第二基准图像,并再次执行上述步骤203的操作,直至得出的第二偏移量不满足虚拟重采条件为止,即直至第二偏移量小于或等于偏移量阈值为止。若第二偏移量已经小于或等于偏移量阈值,即第二偏移量已经较小时,可以确定第二偏移量不满足虚拟重采条件,此时,图像引导***即可以直接执行下述步骤205的操作,而无需执行虚拟重采操作。
步骤205、若偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量。
当图像引导***执行完上述步骤203之后,且确定第二偏移量不满足虚拟重采条件,即确定第二偏移量已经小于或等于偏移量阈值时,图像引导***可以向上位机输出累积偏移量,从而使得上位机根据该累积偏移量实现对肿瘤的精确定位。其中,该累积偏移量可以为第一偏移量,以及每次执行上述步骤203的图像配准操作得到的第二偏移量之和。
综上所述,本申请实施例提供了一种肿瘤定位方法。该方法可以在将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准得到第一偏移量后,根据该第一偏移量生成第二基准图像。且可以在第二偏移量满足虚拟重采条件时,根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行图像配准的操作,直至第二偏移量不满足虚拟重采条件时,再输出累积偏移量,实现对肿瘤的精确定位。由于更新第二基准图像和执行图像配准操作的执行主体均为图像引导***,因此本申请实施例提供的肿瘤定位方法,可以在无需反复移动患者支撑装置,且无需反复采集投影图像的前提下,实现对肿瘤的精确定位。该肿瘤定位方法的灵活性和效率均较高,且该肿瘤定位方法也可以延长患者支撑装置和影像采集组件等昂贵器件的使用寿命。
下述实施例均以投影图像为KV级X投影图像,基准图像为DRR图像,患者支撑装置为治疗床为例进行说明。图3是本申请实施例提供的另一种肿瘤定位方法的流程图,可以应用于肿瘤定位装置中,该肿瘤定位装置可以为图1所示放射治疗***中的图像引导***。如图3所示,该方法可以包括:
步骤301、采集肿瘤的投影图像。
在本申请实施例中,肿瘤的投影图像可以为图像引导***通过影像采集组件采集到的图像,为了实现图像配准,图像引导***可以先采集肿瘤在相互正交或近似正交的两个不同角度下的投影图像。可选的,该肿瘤的投影图像可以包括:肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像,且该第一角度和第二角度可以为相互正交或近似正交的两个机架角。
作为一种可选的实现方式,若图像引导***仅包括一组影像采集组件,则上位机可以通过控制治疗机架旋转,控制该影像采集组件中的球管先在第一角度下发出射线,相应的,图像引导***即可采集到肿瘤在第一角度下的第一投影图像。然后上位机可以通过控制治疗机架旋转,控制该球管在第二角度下发出射线,相应的,图像引导***即可采集到肿瘤在第二角度下的第二投影图像。
示例的,假设第一角度为0度,第二角度为90度。由于球管发出的射线的射束中心轴方向与治疗床的宽度方向平行时,第一角度为0度;球管发出的射线的射束中心轴方向与治疗床的宽度方向垂直时,第二角度为90度。因此,可以通过上位机先控制治疗机架旋转使得球管发出射线的射束中心轴方向与治疗床的宽度方向平行,此时,图像引导***即可以采集到肿瘤在0度下的第一投影图像。然后,可以通过上位机控制治疗机架继续旋转,使得球管发出射线的射束中心轴方向与治疗床的宽度方向垂直,此时,图像引导***即可以采集到肿瘤在90度下的第二投影图像。
作为另一种可选的实现方式,若图像引导***包括两组影像采集组件。则上位机即可以控制一组影像采集组件中的球管在第一角度下发出射线,并控制另一组影像采集组件中的球管在第二角度下发出射线。相应的,图像引导***即可以分别采集到肿瘤在肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像。
步骤302、将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量。
可选的,第一基准图像可以为图像引导***根据预先获取到的肿瘤的CT图像首次重建生成的DRR图像。且对于每个角度下的投影图像,均对应一个相同角度下的第一基准图像,即对于每个角度下的投影图像,图像引导***均可以根据肿瘤的CT图像生成该角度下的DRR图像。例如,假设图像引导***采集到的肿瘤的投影图像包括:肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像。则图像引导***即可以根据CT图像,在第一角度下生成一张DRR图像,并在第二角度下生成一张DRR图像。
在进行放射治疗时,对于每个角度下的投影图像,图像引导***均可以以该投影图像作为基准图像,并以该角度下的第一基准图像作为待配准图像,对该角度下的投影图像和第一基准图像进行图像配准。在对两个角度下的投影图像和第一基准图像完成图像配准后,即可以得到第一偏移量。可选的,该第一偏移量可以包括:第一平移量和第一旋转量。
下述以肿瘤的投影图像包括:肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像,且第一角度为0度,第二角度为90度为例,介绍图像配准得到第一偏移量的过程。图4是本申请实施例提供的一种进行图像配准,得到第一偏移量的方法流程图。如图4所示,该方法可以包括:
步骤3021、将第一投影图像与第一角度的第一基准图像进行图像配准,得到第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量和第三方向的第一旋转量。
在本申请实施例中,图像引导***可以根据肿瘤的CT图像,在第一角度下重建生成该第一角度的第一基准图像。然后,图像引导***可以将该第一角度的第一基准图像与第一投影图像进行图像配准,得到第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量和第三方向的第一旋转量。参考图1,该第一方向可以为治疗床03的高度方向Z,该第二方向可以为治疗床03的长度方向Y,该第三方向可以为治疗床03的宽度方向X,且该第一方向、第二方向和第三方向两两可以相互垂直。
步骤3022、将第二投影图像与第二角度的第一基准图像进行图像配准,得到第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量和第一方向的第一旋转量。
同理,图像引导***可以根据肿瘤的CT图像,在第二角度下重建生成该第二角度的第一基准图像。然后,图像引导***可以将该二角度的第一基准图像与第二投影图像进行图像配准,得到第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量和第一方向的第一旋转量。
步骤3023、基于第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量、多个第一参考角度和多个第二参考角度,确定第二方向的第一旋转量。
其中,该第一参考角度可以为基于第一角度确定的角度,第二参考角度可以为基于第二角度确定的角度。可选的,每相邻两个第一参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个第二参考角度之间的角度间隔可以均为第一角度间隔。且该第一角度间隔可以为图像引导***中预先配置的角度间隔。
可选的,该第一参考角度可以为基于第一角度,第一角度间隔以及第一预设角度调整范围不断累积和不断累差确定的角度。该第二参考角度可以为基于第二角度,第一角度间隔以及该第一预设角度调整范围不断累积和不断累差确定的角度。该第一预设角度调整范围可以是图像引导***中预先配置好的固定范围,例如可以是图像引导***出厂前配置的,或者也可以是治疗医师输入至图像引导***中的。
示例的,假设该第一角度间隔为1度,第一预设角度调整范围为-3度至3度。则基于第一角度0度,第一角度间隔1度和该第一预设角度调整范围-3度至3度,可以确定7个第一参考角度:-3度、-2度、-1度、0度、1度、2度和3度。同理,基于第二角度90度,第一角度间隔1度和该第一预设角度调整范围-3度至3度,可以确定7个第二参考角度:-87度、-88度、-89度、90度、91度、92度和93度。
图5是本申请实施例提供的一种确定第二方向的第一旋转量的方法流程图。如图5所示,该方法可以包括:
步骤30231、对于每个第一参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和第一参考角度进行处理,得到第一参考角度对应的第一参考基准图像。
其中,该基准图像生成算法(即DRR生成算法)可以为图像引导***中预设配置的算法,例如可以是图像引导***出厂前由开发人员配置好的。
在本申请实施例中,对于每个第一参考角度,图像引导***可以将得到的第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和每个第一参考角度分别代入该DRR生成算法中,从而生成该第一参考角度对应的第一参考基准图像。
示例的,假设共得到7个第一参考角度:-3度、-2度、-1度、0度、1度、2度和3度,则图像引导***即可以将该7个第一参考角度中的各个第一参考角度,以及其余5个参数(即第一方向的第一平移量和第一旋转量,第二方向的第一平移量,以及第三方向的第一平移量和第一旋转量)分别代入DRR生成算法中,得到包括7张第一参考基准图像的第一参考基准图像群组。
步骤30232、对于每个第二参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和第二参考角度进行处理,得到第二参考角度对应的第二参考基准图像。
同理,对于每个第二参考角度,图像引导***可以将得到的第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和每个第二参考角度分别代入该DRR生成算法中,从而生成该第二参考角度对应的第一参考基准图像。
示例的,假设得到7个第二参考角度:-87度、-88度、-89度、90度、91度、92度和93度,则图像引导***即可以即可以将该7个第二参考角度中的各个第二参考角度,以及其余5个参数分别代入DRR生成算法中,得到包括7张第二参考基准图像的第二参考基准图像群组。
步骤30233、将各个第一参考基准图像分别与第一投影图像进行图像配准,并确定与第一投影图像相似度最高的第一参考基准图像所对应的第一目标参考角度。
当图像引导***得到多个第一参考基准图像后,可以将第一参考基准图像群组中的各个第一参考基准图像分别与第一投影图像进行图像配准,确定与第一投影图像相似度最高的一张第一参考基准图像,并确定该相似度最高的第一参考基准图像所对应的第一目标参考角度。
示例的,假设共得到7张第一参考角度的第一参考基准图像,且该7张第一参考基准图像中与第一投影图像相似度最高的第一参考基准图像所对应的第一参考角度为2度,则即可以确定第一目标参考角度为2度。
步骤30234、将各个第二参考基准图像分别与第二投影图像进行图像配准,并确定与第二投影图像相似度最高的第二参考基准图像所对应的第二目标参考角度。
同理,当图像引导***得到多个第二参考基准图像后,可以将第二参考基准图像群组中的各个第二参考基准图像分别与第二投影图像进行图像配准,确定与第二投影图像相似度最高的一张第二参考基准图像,并确定该相似度最高的第二参考基准图像所对应的第二目标参考角度。
示例的,假设共得到7张第二参考角度的第二参考基准图像,且该7张第二参考基准图像中与第二投影图像相似度最高的第二参考基准图像所对应的第二参考角度为93度,则即可以确定第二目标参考角度为93度。
步骤30235、根据第一目标参考角度和第二目标参考角度确定第二方向的第一旋转量。
作为一种可选的实现方式,图像引导***可以将第一目标参考角度和第一角度之差确定为第二方向的第一旋转量。例如,假设第一目标参考角度为2度,则该第二方向的第一旋转量即可以为:2-0=2度。
作为另一种可选的实现方式,图像引导***可以将第二目标参考角度和第二角度之差确定为第二方向的第一旋转量。例如,假设第二目标参考角度为93度,则该第二方向的第一旋转量即可以为:93-90=3度。
作为再一种可选的实现方式,图像引导***可以将第一目标参考角度与第一角度之差,以及第二目标参考角度与第二角度之差的平均值确定为第二方向的第一旋转量。可选的,该平均值可以为加权平均值,或者也可以为算术平均值,本申请实施例对此不做限定。
示例的,假设该平均值为算术平均值,第一目标参考角度为2度,第二目标参考角度为93度,则该第二方向的第一旋转量即可以为:[(2-0)+(93-90)]/2==2.5度。
上述通过将该第一目标参考角度与第一角度之差以及第二目标参考角度与第二角度之差的平均值来确定第二方向的第一旋转量,相比直接将第二方向的第一旋转量确定为第一目标参考角度与第一角度的差值或第二目标参考角度与第二角度的差值,可以减少该方法的误差。
步骤303、根据第一偏移量生成第二基准图像。
在本申请实施例中,图像引导***根据图像配准得到的偏移量生成第二基准图像的操作也可以称为虚拟重采操作。由于在对患者进行初次摆位后,偏移量一般均较大,因此为了在节约处理资源的前提下,确保肿瘤定位的精确度,在进行图像配准得到第一偏移量后,图像引导***可以直接执行虚拟重采操作。也即是,此时,图像引导***可以直接根据第一偏移量生成第二基准图像,并继续执行下述步骤304的操作。
可选的,图像引导***可以采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第二方向的第一旋转量和第三方向的第一旋转量进行处理,得到第二基准图像。例如,图像引导***可以将第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第二方向的第一旋转量和第三方向的第一旋转量代入基准图像生成算法中,生成第二基准图像。
步骤304、将投影图像与第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量。
在本申请实施例中,当图像引导***生成第二基准图像后,可以继续将肿瘤的投影图像与对应的第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量。可选的,该第二偏移量也可以包括:第二平移量和第二旋转量。
下述以肿瘤的投影图像包括:肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像,且第一角度为0度,第二角度为90度为例,介绍图像配准得到第二偏移量的过程。图6是本申请实施例提供的一种进行图像配准,得到第二偏移量的方法流程图。如图6所示,该方法可以包括:
步骤3041、将第一投影图像与第一角度的第二基准图像进行图像配准,得到第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量和第三方向的第二旋转量。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤3021。
步骤3042、将第二投影图像与第二角度的第二基准图像进行图像配准,得到第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量和第一方向的第二旋转量。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤3022。
步骤3043、基于第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量、多个第三参考角度和多个第四参考角度,确定第二方向的第二旋转量。
其中,该第三参考角度可以为基于第一角度和第二方向的第一旋转量确定的角度,该第四参考角度可以为基于第二角度和第二方向的第一旋转量确定的角度。可选的,每相邻两个第三参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个第四参考角度之间的角度间隔可以均为第二角度间隔。该第二角度间隔可以为图像引导***中预先配置的角度间隔,且该第二角度间隔可以小于第一角度间隔。通过使得第二角度间隔小于第一角度间隔,可以提高定位的效率和精确度。
可选的,该第三参考角度可以为基于第一角度,第二方向的第一旋转量,第二角度间隔以及第二预设角度调整范围不断累积和不断累差确定的角度。该第二参考角度可以为基于第二角度,第二方向的第一旋转量,第二角度间隔以及该第二预设角度调整范围不断累积和不断累差确定的角度。该第二预设角度调整范围也可以是图像引导***中预先配置好的固定范围。且该第二预设角度调整调整范围可以小于第一预设角度调整范围。通过使得第二预设角度调整调整范围小于第一预设角度调整范围,可以进一步提高肿瘤定位的精确度。
示例的,假设确定的第二方向的第一旋转量为2.5度,第二角度间隔为0.2度,第二预设角度调整范围为-0.8度至0.8度。则基于第一角度0度,第二方向的第一旋转量2.5度、第二角度间隔0.2度和该第二预设角度调整范围-0.8度至0.8度,可以确定9个第三参考角度:1.7度,1.9度,2.1度,2.3度,2.5度,2.7度,2.9度,3.1度和3.3度。同理,基于第一角度90度,第二方向的第一旋转量2.5度、第二角度间隔0.2度和该第二预设角度调整范围-0.8度至0.8度,可以确定9个第四参考角度:91.7度,91.9度,92.1度,92.3度,92.5度,92.7度,92.9度,93.1度和93.3度。
图7是本申请实施例提供的一种确定第二方向的第二旋转量的方法流程图。如图7所示,该方法可以包括:
步骤30431、对于每个第三参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量和第三参考角度进行处理,得到第三参考角度对应的第三参考基准图像。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤30231。
示例的,假设共得到9个第三参考角度:1.7度,1.9度,2.1度,2.3度,2.5度,2.7度,2.9度,3.1度和3.3度,则图像引导***即可以将该9个第三参考角度中的各个第三参考角度,以及其余5个参数(即第一方向的第二平移量和第二旋转量、第二方向的第二平移量以及第三方向的第二平移量和第二旋转量)分别代入基准图像生成算法中,得到包括9张第三参考基准图像的第三参考基准图像群组。
步骤30432、对于每个第四参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量和第四参考角度进行处理,得到第四参考角度对应的第四参考基准图像。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤30232。
示例的,假设共得到9个第四参考角度:91.7度,91.9度,92.1度,92.3度,92.5度,92.7度,92.9度,93.1度和93.3度,则图像引导***即可以将该9个第四参考角度中的各个第四参考角度,以及其余5个参数分别代入基准图像生成算法中,得到包括9张第四参考基准图像的第四参考基准图像群组。
步骤30433、将各个第三参考基准图像分别与第一投影图像进行图像配准,并确定与第一投影图像相似度最高的第三参考基准图像对应的第三目标参考角度。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤30233。
示例的,假设共得到9张第一角度的第三参考基准图像,且该9张第一角度的第三参考基准图像中与第一投影图像相似度最高的第三参考基准图像所对应的第三参考角度为2.7度,则即可以确定第三目标参考角度为2.7度。
步骤30434、将各个第四参考基准图像分别与第二投影图像进行图像配准,并确定与第二投影图像相似度最高的第四参考基准图像对应的第四目标参考角度。
该步骤的具体实现方式可以参考上述步骤30234。
示例的,假设共得到9张第二角度的第四参考基准图像,且该9张第二角度的第四参考基准图像中与第二投影图像相似度最高的第四参考基准图像所对应的第四参考角度为92.9度,则即可以确定第四目标参考角度为92.9度。
步骤30435、根据第三目标参考角度和第四目标参考角度确定第二方向的第二旋转量。
作为一种可选的实现方式,图像引导***可以将第三目标参考角度和第一角度之差确定为第二方向的第二旋转量。例如,假设第三目标参考角度为2.7度,则该第二方向的第二旋转量即可以为:2.7-0=2.7度。
作为另一种可选的实现方式,图像引导***可以将第四目标参考角度和第二角度之差确定为第二方向的第二旋转量。例如,假设第四目标参考角度为92.9度,则该第二方向的第二旋转量即可以为:92.9-90=2.9度。
作为再一种可选的实现方式,图像引导***可以将第三目标参考角度与第一角度之差,以及第四目标参考角度与第二角度之差的平均值确定为第二方向的第二旋转量。可选的,该平均值也可以为加权平均值,或者为算术平均值。
示例的,假设该平均值为算术平均值,确定的第三目标参考角度为2.7度,第四目标参考角度为92.9度。则该第二方向的第二旋转量即为:[(2.7-0)+(92.9-90)]/2=2.8度。
上述通过将该第三目标参考角度与第一角度之差以及第四目标参考角度与第二角度之差的平均值来确定第二方向的第二旋转量,相比直接将第二方向的第二旋转量确定为第三目标参考角度与第一角度的差值或第四目标参考角度与第二角度的差值,可以减少该方法的误差。
需要说明的是,在本申请实施例中,还可以在第二方向上增加可以测量第二方向的旋转量的检测装置,图像引导***可以通过该检测装置直接检测得到第二方向的第一旋转量和第二方向的第二旋转量。可选的,该检测装置可以为红外监测头部标记物,或者也可以为影像采集组件。
步骤305、判断第二偏移量是否满足虚拟重采条件。
在本申请实施例中,由于第二偏移量包括:第二平移量和第二旋转量,因此该虚拟重采条件即可以包括:第二平移量大于平移量阈值,或第二旋转量大于旋转量阈值。其中,该平移量阈值和旋转量阈值均可以是图像引导***中预先配置的固定值,例如,可以是图像引导***出厂时预先配置的,或者也可以是治疗医师在后续治疗过程中输入至图像引导***中的。并且,为了保证肿瘤定位精确性,该平移量阈值和旋转量阈值均可以较小,例如,该平移量阈值可以为0.1mm,该旋转量阈值可以为0.1度。
作为一种可选的实现方式,当图像引导***得出第二偏移量后,可以先判断该第二偏移量中的第二平移量是否大于平移量阈值,以及判断该第二偏移量中的第二旋转量是否大于旋转量阈值。若判断出第二平移量大于平移量阈值,或者判断出第二旋转量大于旋转量阈值,则图像引导***即可以自动确定第二偏移量满足虚拟重采条件,此时,图像引导***可以继续执行下述步骤306。若判断出第二平移量不大于平移量阈值,且第二旋转量不大于旋转量阈值,此时,图像引导***即可以自动确定第二偏移量不满足虚拟重采条件,此时,图像引导***可以继续执行下述步骤307。
作为另一种可选的实现方式,该图像引导***上还可以设置有“虚拟重采操作”对应的指示开关。相应的,图像引导***可以在接收到针对该指示开关的开启操作时,直接确定第二偏移量满足虚拟重采条件。例如,治疗医师可以根据图像配准结果以及自身经验触发该“虚拟重采操作”开启或关闭。
步骤306、根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行将投影图像与第二基准图像进行图像配准的操作。
在本申请实施例中,图像引导***在判断第二偏移量满足虚拟重采条件时,可以执行虚拟重采操作。也即是,此时,图像引导***可以将第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第二方向的第二旋转量和第三方向的第二旋转量代入基准图像生成算法中,重新生成第二基准图像,并继续将投影图像与更新后的(即最近一次生成的)第二基准图像进行图像配准的操作,直至在执行完上述步骤305后,确定第二偏移量不满足虚拟重采条件时为止。
步骤307、输出累积偏移量。
其中,该累积偏移量可以为第一偏移量,以及每次执行上述步骤305的图像配准操作得到的各个第二偏移量之和。在本申请实施例中,当图像引导***确定第二偏移量不满足虚拟重采条件时,可以直接向上位机输出累积偏移量,以便上位机根据该累积偏移量可靠移动治疗床的位置。
需要说明的是,由于在执行完上述步骤302后得到的第一偏移量也有可能已经小于或等于偏移量阈值,因此在本申请实施例中,当图像引导***得到第一偏移量后,可以先判断该第一偏移量是否满足虚拟重采条件。若判断出第一偏移量满足虚拟重采条件,则再继续执行步骤303的操作;若判断出第一偏移量不满足虚拟重采条件后,则直接向上位机输出该第一偏移量,以便上位机根据该第一偏移量实现对肿瘤的精确定位。其中,由于该第一偏移量包括:第一平移量和第一旋转量,因此,该虚拟重采条件也可以包括:第一平移量大于平移量阈值,或第一旋转量大于旋转量阈值。判断第一偏移量是否满足虚拟重采条件的两种可选方式可以参考上述步骤306的两种方式,在此不再赘述。
可选的,由于图像引导***得到的第一偏移量所在的坐标系,或者得到的累积偏移量所在的坐标系,均与上位机调整治疗床位置时参考的设备坐标系可能不同,因此为了确保肿瘤定位可靠性,当图像引导***得出第一偏移量或累积偏移量后,可以先将该第一偏移量或累积偏移量中的各个参数转换至设备坐标系中,然后再将转换后的偏移量输出至上位机。或者,也可以将得到的第一偏移量或累积偏移量输出至上位机,并由上位机实现坐标转换。
例如,假设第一偏移量或累积偏移量位于治疗床坐标系,治疗床坐标系为由沿治疗床的宽度方向延伸的轴线X、沿治疗床的长度方向延伸的轴线Y,沿治疗床的高度方向延伸的轴线Z组成的三维坐标系。而上位机调整治疗床位置时参考的设备坐标系为医学数字成像和通信(digital imaging and communicat ions in medicine,DICOM)坐标系。此时,图像引导***可以在得到第一偏移量或累积偏移量之后,先将第一偏移量或累积偏移量中的各个参数均转换到DICOM坐标系,然后再将转换后的偏移量输出至上位机。
可选的,在得到第一偏移量或累积偏移量后,图像引导***还可以将得到的第一偏移量或累积偏移量显示给治疗医师,以便治疗医师记录。
还需要说明的是,本申请实施例提供的肿瘤定位方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,例如,上述步骤301和步骤302可以同步执行,步骤307可以根据情况删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本公开的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供了一种肿瘤定位方法。该方法可以在将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准得到第一偏移量后,根据该第一偏移量生成第二基准图像。且可以在第二偏移量满足虚拟重采条件时,根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行图像配准的操作,直至第二偏移量不满足虚拟重采条件时,再输出累积偏移量,实现对肿瘤的精确定位。由于更新第二基准图像和执行图像配准操作的执行主体均为图像引导***,因此本申请实施例提供的肿瘤定位方法,可以在无需反复移动患者支撑装置,且无需反复采集投影图像的前提下,实现对肿瘤的精确定位。该肿瘤定位方法的灵活性和效率均较高,且该肿瘤定位方法也可以延长患者支撑装置和影像采集组件等昂贵器件的使用寿命。
图8是本申请实施例提供的一种肿瘤定位装置的结构示意图。如图8所示,该装置可以包括:
配准模块801,用于将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量。
生成模块802,用于根据第一偏移量生成第二基准图像。
可选的,配准模块801,还可以用于将投影图像与第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量。
更新模块803,用于若第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行将投影图像与第二基准图像进行图像配准的操作。
输出模块804,用于若第二偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量,累积偏移量为第一偏移量与通过执行图像配准的操作得到的第二偏移量之和。
可选的,该第一偏移量可以包括:第一平移量和第一旋转量,第二偏移量可以均包括:第二平移量和第二平旋转量。相应的,该虚拟重采条件可以包括:第二平移量大于平移量阈值,或第二旋转量大于旋转量阈值。
可选的,该投影图像可以包括:肿瘤在第一角度下的第一投影图像,以及肿瘤在第二角度下的第二投影图像。图9是本申请实施例提供的一种配准模块的结构示意图。如图9所示,该配准模块801可以包括:
配准子模块8011,可以用于将第一投影图像与第一角度的第一基准图像进行图像配准,得到第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量和第三方向的第一旋转量。
该配准子模块8011,还可以用于将第二投影图像与第二角度的第一基准图像进行图像配准,得到第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量和第一方向的第一旋转量。
确定子模块8012,用于基于第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量、多个第一参考角度和多个第二参考角度,确定第二方向的第一旋转量。
其中,第一参考角度为基于第一角度确定的角度,第二参考角度为基于第二角度确定的角度,第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。
可选的,该确定子模块8012,可以用于:
对于每个第一参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和第一参考角度进行处理,得到第一参考角度对应的第一参考基准图像。
对于每个第二参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第三方向的第一旋转量和第二参考角度进行处理,得到第二参考角度对应的第二参考基准图像。
将各个第一参考基准图像分别与第一投影图像进行图像配准,并确定与第一投影图像相似度最高的第一参考基准图像所对应的第一目标参考角度。
将各个第二参考基准图像分别与第二投影图像进行图像配准,并确定与第二投影图像相似度最高的第二参考基准图像所对应的第二目标参考角度。
根据第一目标参考角度和第二目标参考角度确定第二方向的第一旋转量。
可选的,确定子模块8012,可以用于将第一目标参考角度与第一角度之差确定为第二方向的第一旋转量;或者,将第二目标参考角度与第二角度之差确定为第二方向的第一旋转量;或者,将第一目标参考角度与第一角度之差,以及第二目标参考角度与第二角度之差的平均值确定为第二方向的第一旋转量。
可选的,该生成模块802可以用于:采用基准图像生成算法对第一方向的第一平移量、第二方向的第一平移量、第三方向的第一平移量、第一方向的第一旋转量、第二方向的第一旋转量和第三方向的第一旋转量进行处理,得到第二基准图像。相应的,参考图9,该配准模块801,包括:
配准子模块8011,还可以用于将第一投影图像与第一角度的第二基准图像进行图像配准,得到第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量和第三方向的第二旋转量。
配准子模块8011,还可以用于将第二投影图像与第二角度的第二基准图像进行图像配准,得到第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量和第一方向的第二旋转量。
确定子模块8012,还可以用于基于第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量、多个第三参考角度和多个第四参考角度,确定第二方向的第二旋转量。
其中,第三参考角度为基于第一角度和第二方向的第一旋转量确定的角度,第四参考角度为基于第二角度和第二方向的第一旋转量确定的角度。
可选的,该确定子模块8012还可以用于:
对于每个第三参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量和第三参考角度进行处理,得到第三参考角度对应的第三参考基准图像。
对于每个第四参考角度,采用基准图像生成算法对第一方向的第二平移量、第二方向的第二平移量、第三方向的第二平移量、第一方向的第二旋转量、第三方向的第二旋转量和第四参考角度进行处理,得到第四参考角度对应的第四参考基准图像。
将各个第三参考基准图像分别与第一投影图像进行图像配准,并确定与第一投影图像相似度最高的第三参考基准图像对应的第三目标参考角度。
将各个第四参考基准图像分别与第二投影图像进行图像配准,并确定与第二投影图像相似度最高的第四参考基准图像对应的第四目标参考角度。
根据第三目标参考角度和第四目标参考角度确定第二方向的第二旋转量。
可选的,确定子模块8012可以用于将第三目标参考角度与第一角度之差确定为第二方向的第二旋转量;或者,将第四目标参考角度与第二角度之差确定为第二方向的第二旋转量;或者,将第三目标参考角度和第一角度之差,以及第四目标参考角度和第二角度之差的平均值确定为第二方向的第二旋转量。
可选的,每相邻两个第一参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个第二参考角度之间的角度间隔均为第一角度间隔。
每相邻两个第三参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个第四参考角度之间的角度间隔均为第二角度间隔。
其中,第二角度间隔小于第一角度间隔。
可选的,该第一角度间隔可以为1度,第二角度间隔可以为0.2度。
综上所述,本申请实施例提供了一种肿瘤定位装置。该装置可以在将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准得到第一偏移量后,根据该第一偏移量生成第二基准图像。且可以在第二偏移量满足虚拟重采条件时,根据第二偏移量更新第二基准图像,并再次执行图像配准的操作,直至第二偏移量不满足虚拟重采条件时,再输出累积偏移量,实现对肿瘤的精确定位。由于更新第二基准图像和执行图像配准操作的执行主体均为图像引导***,因此本申请实施例提供的肿瘤定位装置,可以在无需反复移动患者支撑装置,且无需反复采集投影图像的前提下,实现对肿瘤的精确定位。该肿瘤定位装置定位肿瘤的灵活性和效率均较高,且该肿瘤定位装置定位肿瘤的方法也可以延长患者支撑装置和影像采集组件等昂贵器件的使用寿命。
关于上述实施例中的摆位装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图10是本申请实施例提供的另一种肿瘤定位装置的结构示意图。如图10所示,该肿瘤定位装置可以包括:处理器11和存储器12。其中,存储器12可以用于存储计算机执行指令,当肿瘤定位装置运行时,处理器11可以用于执行存储器12存储的计算机执行指令,以使肿瘤定位装置执行如图2至图7任一所示的肿瘤定位方法。
可选的,参考图10,该肿瘤定位装置还可以包括通信接口13和通信总线14。其中,处理器11可以是一个单独的处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,该处理器11可以包括至少一个中央处理器(Central Processing Unit,CPU);或者可以包括特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC);或者可以包括被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。例如:数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP),或,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)。每个处理器11可以是单核处理器(Single-CPU),或者可以是多核处理器(Multi-CPU)。该处理器11可以指一个或多个设备、电路和用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核中的至少一种。例如,参考图10,其示出的肿瘤定位装置共包括两个处理器11,且每个处理器11包括CPU0和CPU1两个CPU。
存储器12可以为只读存储器(Read-Only Memory,ROM),可存储静态信息和指令的静态存储设备,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EEPROM),只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM),其他光盘存储,光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟和蓝光光碟等),磁盘存储介质,其他磁存储设备,或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。可选的,存储器12可以是独立存在的或者存储器12也可以和处理器11集成在一起。例如,参考图10,其示出的存储器12是独立存在的,且该存储器12可以通过通信总线14与处理器11相连接。
通信接口13可以为使用收发器一类的装置。通信接口13可以用于与其他设备或通信网络通信,如控制***,无线接入网(Radio Access Network,RA N)或无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)。通信接口13可以包括接收单元131并实现接收功能,且可以包括发送单元132并实现发送功能。通信总线14,可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architectue,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线。通信总线14可以为地址总线、数据总线或控制总线。示例的,图10仅用一条粗线表示通信总线14,但并不表示通信总线14仅包括一根总线或一种类型的总线。
另外,本申请实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有指令,当存储介质在处理组件上运行时,可以使得处理组件执行如图2至图7任一所示的肿瘤定位方法。
本申请实施例还提供了一种放射治疗***。如图1所示,该放射治疗***可以包括:放射治疗设备01、上位机02、患者支撑装置03以及图像引导***04。该图像引导***04可以包括如图10所示的肿瘤定位装置。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种肿瘤定位方法,其特征在于,所述方法包括:
将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量,所述投影图像包括:所述肿瘤在第一角度下的第一投影图像和所述肿瘤在第二角度下的第二投影图像;所述第一基准图像包括:所述第一角度的第一基准图像和所述第二角度的第一基准图像;
根据所述第一偏移量生成第二基准图像,所述第二基准图像包括:所述第一角度的第二基准图像和所述第二角度的第二基准图像;
将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量;
若所述第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据所述第二偏移量更新所述第二基准图像,并再次执行将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准的操作;
若所述第二偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量,所述累积偏移量为所述第一偏移量与通过执行图像配准的操作得到的第二偏移量之和;
其中,所述第一偏移量包括第一平移量和第一旋转量,所述第二偏移量包括第二平移量和第二旋转量;且所述第一平移量和所述第二平移量均包括第一方向的平移量、第二方向的平移量和第三方向的平移量;所述第一旋转量和所述第二旋转量均包括所述第一方向的旋转量、所述第二方向的旋转量和所述第三方向的旋转量;所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述虚拟重采条件包括:所述第二平移量大于平移量阈值,或所述第二旋转量大于旋转量阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量,包括:
将所述第一投影图像与所述第一角度的第一基准图像进行图像配准,得到所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量和所述第三方向的第一旋转量;
将所述第二投影图像与所述第二角度的第一基准图像进行图像配准,得到所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量和所述第一方向的第一旋转量;
基于所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量、所述第一方向的第一旋转量、所述第三方向的第一旋转量、多个第一参考角度和多个第二参考角度,确定所述第二方向的第一旋转量;
其中,所述第一参考角度为基于所述第一角度确定的角度,所述第二参考角度为基于所述第二角度确定的角度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量、所述第一方向的第一旋转量、所述第三方向的第一旋转量、多个第一参考角度和多个第二参考角度,确定所述第二方向的第一旋转量,包括:
对于每个所述第一参考角度,采用基准图像生成算法对所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量、所述第一方向的第一旋转量、所述第三方向的第一旋转量和所述第一参考角度进行处理,得到所述第一参考角度对应的第一参考基准图像;
对于每个所述第二参考角度,采用所述基准图像生成算法对所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量、所述第一方向的第一旋转量、所述第三方向的第一旋转量和所述第二参考角度进行处理,得到所述第二参考角度对应的第二参考基准图像;
将各个所述第一参考基准图像分别与所述第一投影图像进行图像配准,并确定与所述第一投影图像相似度最高的第一参考基准图像所对应的第一目标参考角度;
将各个所述第二参考基准图像分别与所述第二投影图像进行图像配准,并确定与所述第二投影图像相似度最高的第二参考基准图像所对应的第二目标参考角度;
根据所述第一目标参考角度和所述第二目标参考角度确定所述第二方向的第一旋转量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一目标参考角度和所述第二目标参考角度确定所述第二方向的第一旋转量,包括:
将所述第一目标参考角度与所述第一角度之差确定为所述第二方向的第一旋转量;或者,
将所述第二目标参考角度与所述第二角度之差确定为所述第二方向的第一旋转量;或者,
将所述第一目标参考角度与所述第一角度之差,以及所述第二目标参考角度与所述第二角度之差的平均值确定为所述第二方向的第一旋转量。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一偏移量生成第二基准图像,包括:
采用基准图像生成算法对所述第一方向的第一平移量、所述第二方向的第一平移量、所述第三方向的第一平移量、所述第一方向的第一旋转量、所述第二方向的第一旋转量和所述第三方向的第一旋转量进行处理,得到第二基准图像;
所述将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量,包括:
将所述第一投影图像与所述第一角度的第二基准图像进行图像配准,得到所述第一方向的第二平移量、所述第二方向的第二平移量和所述第三方向的第二旋转量;
将所述第二投影图像与所述第二角度的第二基准图像进行图像配准,得到所述第二方向的第二平移量、所述第三方向的第二平移量和所述第一方向的第二旋转量;
基于所述第一方向的第二平移量、所述第二方向的第二平移量、所述第三方向的第二平移量、所述第一方向的第二旋转量、所述第三方向的第二旋转量、多个第三参考角度和多个第四参考角度,确定所述第二方向的第二旋转量;
其中,所述第三参考角度为基于所述第一角度和所述第二方向的第一旋转量确定的角度,所述第四参考角度为基于所述第二角度和所述第二方向的第一旋转量确定的角度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一方向的第二平移量、所述第二方向的第二平移量、所述第三方向的第二平移量、所述第一方向的第二旋转量、所述第三方向的第二旋转量、多个第三参考角度和多个第四参考角度,确定所述第二方向的第二旋转量,包括:
对于每个所述第三参考角度,采用基准图像生成算法对所述第一方向的第二平移量、所述第二方向的第二平移量、所述第三方向的第二平移量、所述第一方向的第二旋转量、所述第三方向的第二旋转量和所述第三参考角度进行处理,得到所述第三参考角度对应的第三参考基准图像;
对于每个所述第四参考角度,采用所述基准图像生成算法对所述第一方向的第二平移量、所述第二方向的第二平移量、所述第三方向的第二平移量、所述第一方向的第二旋转量、所述第三方向的第二旋转量和所述第四参考角度进行处理,得到所述第四参考角度对应的第四参考基准图像;
将各个所述第三参考基准图像分别与所述第一投影图像进行图像配准,并确定与所述第一投影图像相似度最高的第三参考基准图像对应的第三目标参考角度;
将各个所述第四参考基准图像分别与所述第二投影图像进行图像配准,并确定与所述第二投影图像相似度最高的第四参考基准图像对应的第四目标参考角度;
根据所述第三目标参考角度和所述第四目标参考角度确定所述第二方向的第二旋转量。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述第三目标参考角度和所述第四目标参考角度确定所述第二方向的第二旋转量,包括:
将所述第三目标参考角度与所述第一角度之差确定为所述第二方向的第二旋转量;或者,
将所述第四目标参考角度与所述第二角度之差确定为所述第二方向的第二旋转量;或者,
将所述第三目标参考角度和所述第一角度之差,以及所述第四目标参考角度和所述第二角度之差的平均值确定为所述第二方向的第二旋转量。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
每相邻两个所述第一参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个所述第二参考角度之间的角度间隔均为第一角度间隔;
每相邻两个所述第三参考角度之间的角度间隔,以及每相邻两个所述第四参考角度之间的角度间隔均为第二角度间隔;
其中,所述第二角度间隔小于所述第一角度间隔。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一角度间隔为1度,所述第二角度间隔为0.2度。
11.一种肿瘤定位装置,其特征在于,所述装置包括:
配准模块,用于将肿瘤的投影图像与第一基准图像进行图像配准,得到第一偏移量,所述投影图像包括:所述肿瘤在第一角度下的第一投影图像和所述肿瘤在第二角度下的第二投影图像;所述第一基准图像包括:所述第一角度的第一基准图像和所述第二角度的第一基准图像;
生成模块,用于根据所述第一偏移量生成第二基准图像,所述第二基准图像包括:所述第一角度的第二基准图像和所述第二角度的第二基准图像;
所述配准模块,还用于将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准,得到第二偏移量;
更新模块,用于若所述第二偏移量满足虚拟重采条件,则根据所述第二偏移量更新所述第二基准图像,并再次执行将所述投影图像与所述第二基准图像进行图像配准的操作;
输出模块,用于若所述第二偏移量不满足虚拟重采条件,则输出累积偏移量,所述累积偏移量为所述第一偏移量与通过执行图像配准的操作得到的第二偏移量之和;
其中,所述第一偏移量包括第一平移量和第一旋转量,所述第二偏移量包括第二平移量和第二旋转量;且所述第一平移量和所述第二平移量均包括第一方向的平移量、第二方向的平移量和第三方向的平移量;所述第一旋转量和所述第二旋转量均包括所述第一方向的旋转量、所述第二方向的旋转量和所述第三方向的旋转量;所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。
12.一种肿瘤定位装置,所述肿瘤定位装置包括:处理器和存储器;
所述存储器用于存储计算机执行指令,当所述肿瘤定位装置运行时,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机执行指令,以使所述肿瘤定位装置执行如权利要求1至10任一所述的肿瘤定位方法。
13.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有指令,当所述存储介质在处理组件上运行时,使得处理组件执行如权利要求1至10任一所述的肿瘤定位方法。
14.一种放射治疗***,其特征在于,所述放射治疗***包括:放射治疗设备、上位机、患者支撑装置以及图像引导***;
所述图像引导***包括如权利要求12所述的肿瘤定位装置。
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