[發(fā)明專利]一種宮頸癌內(nèi)外放療劑量的非線性融合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710062445.6
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106902477B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柏朋剛;高欽泉;倪曉雷;林紹輝;葉貴興
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省腫瘤醫(yī)院;福州大學(xué)
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61B6/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種宮頸癌內(nèi)外放療劑量的非線性融合方法，獲取待檢測宮頸癌內(nèi)外照射放療CT圖像、內(nèi)外照射放療劑量分布；通過非線性圖像配準(zhǔn)將內(nèi)照射放療CT圖像映射到外照射放療CT圖像上，獲取待檢測宮頸癌內(nèi)外照射放療CT圖像間的變換關(guān)系；利用該內(nèi)外照射放療CT圖像間的變換關(guān)系將內(nèi)照射放療劑量分布變換為等效的外照射放療劑量分布；并通過圖像融合將變換后等效的外照射放療劑量分布與外照射放療劑量分布進(jìn)行融合，重建內(nèi)外放療劑量的分布曲線，獲取待檢測宮頸癌腫瘤靶區(qū)及周圍危及器官在接受內(nèi)外照射綜合治療過程中實(shí)際受到的總劑量。本發(fā)明應(yīng)用于宮頸癌圖像引導(dǎo)放射治療，以提高放療劑量評估的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理與圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種宮頸癌內(nèi)外放療劑量的非線性融合方法。

背景技術(shù)

宮頸癌是全球女性最常見的第二大腫瘤，嚴(yán)重威脅著女性的生命健康。雖然，目前的衛(wèi)生條件有很大的改善，但在發(fā)展中國家和部分地區(qū)的發(fā)病率及死亡率仍有所增長，研究發(fā)現(xiàn)，近年來宮頸癌的發(fā)病甚至有年輕化的趨勢。放射治療是宮頸癌治療的最主要手段之一，世界范圍70％以上宮頸癌患者的治療措施中包含放射治療。放射治療的基本目標(biāo)是盡力提高放射治療的增益比，即在宮頸癌放射治療過程中，給足治療靶區(qū)規(guī)定的照射劑量消滅腫瘤細(xì)胞，并在腫瘤區(qū)域內(nèi)形成合理的劑量分布，使周圍正常組織及器官盡可能的少受或者免受不必要的照射，避免因放療而引發(fā)其它并發(fā)癥。

宮頸癌因其解剖部位、病理類型、生物學(xué)行為等的特殊性，通常需要采用圖像引導(dǎo)下調(diào)強(qiáng)外照射聯(lián)合三維后裝腔內(nèi)近距離照射進(jìn)行綜合放射治療。然而，在實(shí)際操作中，這兩種放療技術(shù)是在不同的時間進(jìn)行分離的治療和評估，放療過程中患者的擺位容易出現(xiàn)偏差，此外，因治療反應(yīng)和生理活動等容易導(dǎo)致宮頸腫塊及其解剖附近的危及器宮發(fā)生形變。對內(nèi)外放療劑量直接進(jìn)行簡單的疊加，無法正確地得到宮頸腫塊及其解剖附近的膀胱、直腸等組織受到內(nèi)外放療的總劑量，不能進(jìn)一步發(fā)揮這兩項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合治療的先進(jìn)性。目前，圖像引導(dǎo)下調(diào)強(qiáng)放射治療以及三維后裝放療全套設(shè)備的價格都及其昂貴，僅依靠設(shè)備的更新?lián)Q代來提高泊療的效果，將需要花費(fèi)大量的人力、財(cái)力。

隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，圖像配準(zhǔn)技術(shù)在圖像引導(dǎo)放療中發(fā)揮著越來越重要的作用，所謂的圖像配準(zhǔn)就是通過尋求不同條件下獲取的圖像之間的變換關(guān)系，使得圖像上所有的特征點(diǎn)或至少具有診斷意義的對應(yīng)點(diǎn)達(dá)到匹配，從而實(shí)現(xiàn)不同圖像信息綜合的目的。盡管如此，在現(xiàn)有的醫(yī)院放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中，由于技術(shù)的限制，放療醫(yī)生或物理醫(yī)師只能找到患者在不同時刻拍攝圖像之間的線性變換，并以此為依據(jù)完成治療機(jī)劑量規(guī)劃。但由于人體軟組織產(chǎn)生的形變類型多為非線性形變形式，單純依靠簡單空間平移和縮放的線性配準(zhǔn)技術(shù)很難找到最優(yōu)的變換關(guān)系，無法達(dá)到精準(zhǔn)放療的要求。因此，如何根據(jù)宮頸癌放療方法的特點(diǎn)，對現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行整合，進(jìn)一步準(zhǔn)確掌握宮頸腫塊劑量、減少膀胱直腸等周圍組織的輻射量，降低并發(fā)癥的發(fā)生率，是擺在放療科醫(yī)生及物理師面前的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種宮頸癌內(nèi)外放療劑量的非線性融合方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種宮頸癌內(nèi)外放療劑量的非線性融合方法，其特征在于，按照如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟S1：獲取待檢測宮頸癌內(nèi)照射放療CT圖像、外照射放療CT圖像、內(nèi)照射放療劑量分布以及外照射放療劑量分布；

步驟S2：通過非線性圖像配準(zhǔn)將所述內(nèi)照射放療CT圖像對應(yīng)映射到所述外照射放療CT圖像上，獲取待檢測宮頸癌內(nèi)外照射放療CT圖像間的變換關(guān)系；

步驟S3：利用該內(nèi)外照射放療CT圖像間的變換關(guān)系作用于所述內(nèi)照射放療劑量分布，將內(nèi)照射放療劑量分布變換為等效的外照射放療劑量分布；并通過圖像融合將變換后等效的外照射放療劑量分布與所述外照射放療劑量分布進(jìn)行融合，重建內(nèi)外放療劑量的分布曲線，獲取待檢測宮頸癌腫瘤靶區(qū)及周圍危及器官在接受內(nèi)外照射綜合治療過程中實(shí)際受到的放療總劑量。