[發(fā)明專利]一種放射影像引導下診治肺腫瘤裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610562815.8
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106691485A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 袁雙虎;于清溪;趙偉;劉聿輝;周波;侯文紅;劉哲
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省腫瘤防治研究院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/04;G06T11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術領域，尤其涉及一種放射影像引導下診治肺腫瘤裝置。

背景技術

眾所周知放射治療是腫瘤治療的最基本的手段之一，目前，腫瘤放射治療的主要設備是直線加速器和伽馬刀。但由于腫瘤組織被正常組織所包繞，殺滅腫瘤的同時會傷害正常組織。加之放射治療中如何消除器官的受生理運動的影響，如呼吸運動、膀胱充盈、腸胃蠕動、腫瘤的增大和減小，以及器官的彈性形變、分次治療中的擺位誤差等，使之無法準確到位。在治療中，射線的焦點與腫瘤靶區(qū)的實時定位，實時跟蹤無法做到，從而直接影響到腫瘤治療的效果。

現(xiàn)有CT檢查床人工操作不便，無法實現(xiàn)電動調(diào)節(jié)，移動不便和使用性能低；常規(guī)的CT檢測方式不適用于檢測扁平構(gòu)件的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種放射影像引導下診治肺腫瘤裝置，旨在解決現(xiàn)有CT檢查床人工操作不便，無法實現(xiàn)電動調(diào)節(jié)，移動不便和使用性能低；常規(guī)的CT檢測方式不適用于檢測扁平構(gòu)件的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，放射影像引導下診治肺腫瘤裝置，所述放射影像引導下診治肺腫瘤裝置由CT重建設備和CT檢查床組成；

所述CT重建設備的一側(cè)放置有CT檢查床；

所述CT重建設備由探測器、光管、360°旋轉(zhuǎn)載物平臺運動系統(tǒng)、探測器Y向直線運動系統(tǒng)、探測器X向直線運動系統(tǒng)、探測器Z向直線運動系統(tǒng)、光管Z向直線運動系統(tǒng)和被測物組成；

所述探測器Y向直線運動系統(tǒng)、探測器X向直線運動系統(tǒng)、探測器Z向直線運動系統(tǒng)設置在扁平構(gòu)件的CT重建設備的上方；探測器Y向直線運動系統(tǒng)上架設探測器X向直線運動系統(tǒng)，探測器X向直線運動系統(tǒng)上架架設探測器Z向直線運動系統(tǒng)，探測器固定在探測器Z向直線運動系統(tǒng)上；所述360°旋轉(zhuǎn)載物平臺運動系統(tǒng)位于整體結(jié)構(gòu)的中間，所述光管Z向直線運動系統(tǒng)位于扁平構(gòu)件的CT重建設備下方，光管固定在光管Z向直線運動系統(tǒng)；

所述CT檢查床由床體、頭枕、頭枕導軌、頭枕伸縮桿、手臂固定器、手臂固定器伸縮桿、電機、腳輪、腳輪鎖止器、床腿、床腿高度調(diào)節(jié)器、頭枕伸縮桿控制鍵、手臂固定器伸縮桿控制鍵、床腿高度調(diào)節(jié)器控制鍵、電源開關和電源接口，所述的頭枕設置在頭枕導軌上面；所述的頭枕導軌固定在床體上面；所述的頭枕伸縮桿一端固定于床體上面，另一端與頭枕相連；所述的手臂固定器伸縮桿固定于床體上面；所述的手臂固定器設置在手臂固定器伸縮桿上；所述的電機設置在床體下面中間部位；所述的床腿設置在床體下面四個角內(nèi)里面；所述的腳輪設置在床腿下面；所述的腳輪鎖止器設置于腳輪上面；所述的床腿高度調(diào)節(jié)器設置于床腿中間；所述的頭枕伸縮桿控制鍵設置在床體側(cè)面，通過導線分別與頭枕伸縮桿和電機相連；所述的手臂固定器伸縮桿控制鍵設置在床體側(cè)面，通過導線分別與手臂固定器伸縮桿和電機相連；所述的床腿高度調(diào)節(jié)器控制鍵設置在床體側(cè)面，通過導線分別與床腿高度調(diào)節(jié)器和電機相連；所述的電源開關在床體側(cè)面；所述的電源接口設置在床體側(cè)面。

進一步，所述探測器與計算機連接，所述計算機設置有圖像處理重建模塊，所述圖像處理重建模塊的圖像處理方法包括：

第一步，采用錐束濾波反投影算法得到初始圖像u₀：對XCT待重建的M幅投影采用濾波反投影算法重建，對圓弧軌跡掃描的錐束投影數(shù)據(jù)進行半精確重建。圓弧軌跡是短掃描軌跡，即π加扇角掃描軌跡；也是超短掃描軌跡，即小于短掃描的軌跡包括：權(quán)重投影數(shù)據(jù)的偏導數(shù)；沿水平與非水平方向的一維希爾伯特變換；圓弧軌跡的反投影；將重建后圖像u₀作為初始圖像；

第二步，令k＝0，k為迭代次數(shù)(k＝0，1，2...K-1)，將u₀作為迭代初始圖像u⁽⁰⁾，采用代數(shù)迭代法更新圖像：

其中，k為迭代次數(shù)(k＝0，1，2...K)，即為第k+1次迭代后更新的圖像，為更新前圖像，j代表圖像角標，p_i為第i個探測器單元的投影值，m_in代表圖像中第n個像素值對探測器單元i的貢獻大小，λ為松弛因子，取值范圍0～2之間；

第三步，對得到的圖像進行非負值約束：對上步中所有小于0的值賦值為零，即如果則令

第四步，根據(jù)梯度下降法對u^(k+1)求圖像總變差最小化后的圖像：

其中l(wèi)為梯度下降法的迭代次數(shù)(l＝0，1...L-1)，a為步長因子；