[發明專利]圖像引導系統給出的定位結果是否準確的判斷方法

有效

• 申請號: 201010141261.7
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101843500A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 母治平
• 申請（專利權）人: 母治平
• 主分類號: A61B6/04
• 分類號: A61B6/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術領域

本發明涉及一種判斷圖像引導系統給出的定位結果是否準確的方法。這里的定位結果是圖像引導系統根據實時圖與參照圖像計算出的病人位置偏差。本方法可用于臨床治療時，基于實時采集的X射線圖像和治療計劃圖像(如參照數字重建放射圖或生成治療計劃的三維解剖圖像)來引導病人和治療器械相對調整以達到最佳的治療體位。

背景技術

X射線圖像引導技術目前已廣泛應用于多種醫療手段中，包括放療、放射手術和心血管疾病的介入式治療等，這些醫療手段通常需要將病人擺放到一個特定的位置。X射線圖像引導就是在臨床上提供精確的病人定位信息的一種新手段。在對病人進行治療前，一般會采集病人需治療的病灶或目標區附近的三維解剖圖像，如CT影像等，并據此制定治療計劃(包括確定治療時的定位中心和預先生成的參照數字重建放射圖)。在治療開始前或治療中，治療人員操縱X射線成像系統采集病人當前的實時X射線圖；圖像引導軟件通過計算機算法比較實時X射線圖和前述參照數字重建放射圖(或生成治療計劃的三維解剖圖像)，確定定位結果。

應用X射線圖像引導的醫療手段往往對病人位置的定位精度有較高的要求，因而定位結果的準確度對治療的結果和質量有很大影響，特別是對某些可以根據定位結果調整治療的位置/角度的設備影響更大。

定位結果是圖像引導系統根據實時圖與參照圖像計算出的位置偏差，定位結果可以包含多達三個方向上的平移和多達三個軸向上的轉動，代表當前病人位置和理論上完全擺放到位的病人位置之間的偏差或所需做的位置調整。醫生可以根據這一結果調整病人位置。有些設備甚至可以根據定位結果偏轉加速器以調整射線的照射方向。

參照圖像通常為數字重建放射圖。數字重建放射圖(以下簡稱DRR，即digitally?reconstructed?radiograph)是模擬X射線穿透人體的成像過程和方位，根據病人的三維解剖圖像(主要是CT影像)，用計算機重建的數字化的放射圖。用作參照的DRR通常是假定病人處于某些特定位置(如完全擺放到位)來生成的。這些特定位置通常并不同于當前的定位結果所對應的病人位置。這就帶來了實際應用中的一個困難-如何確認圖像引導系統給出的定位結果的準確度，尤其是在定位結果和這些特定位置偏差較大的情況下。

圖像引導系統軟件的用戶界面通常會提供一些用于進行手工圖像位置對比的工具，如由鼠標控制的代表兩幅圖像中同一位置(像素)的十字形標記等。用戶可以使用這些工具比較實時X射線圖和相應的參照數字重建放射圖中的各解剖地標位置是否吻合。當定位結果和這些特定位置偏差很小時，實時X射線圖和相應的參照數字重建放射圖中的各解剖地標位置會吻合地很好。但是在定位結果和這些特定位置偏差較大的情況下，實時X射線圖和相應的參照數字重建放射圖中的各解剖地標位置也會有較大偏差，所以用戶很難確認定位結果的準確度。

圖1和圖2描述了利用一種這樣的比位工具比較圖像位置的情形。圖1和圖2中的左圖可以代表根據完全擺放到位情形生成的DRR，右圖代表實時X射線圖。圖1兩圖中十字標記所在位置的解剖地標位置吻合，表明兩圖位置吻合較好；圖2兩圖中十字標記所在位置的解剖地標位置不吻合，表明兩圖位置有較大差距。當定位結果和這些特定位置偏差較大，比位情況將類似于圖2，這時用戶很難判定定位結果是否準確，因為用戶很難知道這時兩圖中十字標記所在位置的解剖地標位置應該有多少偏差。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種圖像引導系統給出的定位結果是否準確的判斷方法，本方法特別適合定位結果偏差較大時的情形。當然，本方法同樣能對定位結果偏差較小時定位結果是否準確給出準確的判斷，雖然現有技術已能夠做到。

本發明的技術方案是這樣實現的：圖像引導系統給出的定位結果是否準確的判斷方法，所述定位結果是圖像引導系統根據實時圖與參照圖像計算出的病人位置偏差；本方法判斷步驟為：

(1)根據所述定位結果重新生成參照圖像；

(2)基于重新生成的參照圖像與圖像引導系統給出的上述實時圖進行比較，看兩圖是否吻合，如果兩圖吻合，則所述定位結果是準確的，否則所述定位結果不準確。

所述圖像引導系統為X射線圖像引導系統，所述實時圖為X射線實時圖。

所述參照圖像為數字重建放射圖，數字重建放射圖是模擬X射線穿透人體的成像過程和方位，根據病人的三維解剖圖像用計算機重建的數字化的放射圖。這里的三維解剖圖像可以是CT影像圖、磁共振成像圖、正電子發射斷層掃描圖或3D旋轉血管造影圖。