[發明專利]一種用于放射治療過程的多功能監測方法

有效

• 申請號: 201811419277.2
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109589505B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 魏清陽;劉偉俊;戴甜甜;鄢章發;黃鋼琴;胡裕林
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61B5/0205;A61B5/11
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種用于放射治療過程的多功能監測方法，能夠實現放射治療過程的多指標監測。所述方法包括：對放射治療病人的治療過程進行錄制；將錄制的視頻的每一幀圖像劃分成若干個區域，其中，所述區域包括：臉部、胸部、放射治療部位、背景區域中的一個或多個；對劃分得到的每個區域進行處理，確定放射治療病人的監測指標，其中，所述監測指標包括：心率信號、呼吸信號、不自主運動信號、放療機器出束信號中的一個或多個。本發明適用于對放射治療過程進行監測。

技術領域

本發明涉及放射治療領域，特別是指一種用于放射治療過程的多功能監測方法。

背景技術

放射治療簡稱放療，是指利用輻射能對生物組織作用后的臨床效應來治療癌癥，是腫瘤治療的主要手段之一。放射治療具體來說是使用X射線，γ射線、電子射線或質子重離子等照射腫瘤組織，利用放射線的生物學作用，最大量的殺傷并破壞腫瘤組織，使其縮小。其原理是依據大量的放射線所帶的能量可以破壞細胞的染色體，使細胞停止生長。因此可用于對抗快速生長分裂的腫瘤細胞，實現對腫瘤細胞的抑制。

但是，在放射治療殺死腫瘤細胞的同時也會殺死正常細胞，因此保證放射治療過程按放射治療計劃精確執行至關重要。這就要求對放射治療過程進行各種狀態監測?，F有的監測設備價格昂貴且功能單一，并不能很好的實現對放射治療過程的狀態監測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于放射治療過程的多功能監測方法，以解決現有技術所存在的監測設備價格昂貴且功能單一的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種用于放射治療過程的多功能監測方法，包括：

對放射治療病人的治療過程進行錄制；

將錄制的視頻的每一幀圖像劃分成若干個區域，其中，所述區域包括：臉部、胸部、放射治療部位、背景區域中的一個或多個；

對劃分得到的每個區域進行處理，確定放射治療病人的監測指標，其中，所述監測指標包括：心率信號、呼吸信號、不自主運動信號、放療機器出束信號中的一個或多個。

進一步地，所述將錄制的視頻的每一幀圖像劃分成若干個區域包括：

通過級聯分類器在錄制的視頻的每一幀圖像中定位出放射治療病人的臉部、胸部、放射治療部位和背景區域。

進一步地，確定放射治療病人的心率信號包括：

提取每一幀圖像臉部區域的三通道顏色信號；

對提取的三通道顏色信號去相關性得到新的成分信號；

對得到的新的成分信號進行帶通濾波后進行傅立葉變換，將幅值最高時的頻率作為目標心跳頻率，根據目標心跳頻率與心率之間的關系，確定放射治療病人的心率信號。

進一步地，所述提取每一幀圖像臉部區域的三通道顏色信號包括：

對每一幀圖像的臉部區域進行基色分離，得到每一幀圖像臉部區域的紅色、綠色、藍色三通道信號。

進一步地，確定放射治療病人的呼吸信號包括：

提取每一幀圖像胸部區域的信號；

對提取的胸部區域的信號進行濾波；

對濾波后的信號進行放大、二值化處理，得到呼吸運動的前景點；

根據時間域上呼吸運動的前景點的變化得到放射治療病人的呼吸信號。

進一步地，所述根據時間域上呼吸運動的前景點的變化得到放射治療病人的呼吸信號包括：

統計每一幀提取的呼吸運動的前景點的灰度值之和，根據統計點的峰值獲得點圖和擬合周期曲線圖，其中，擬合周期曲線圖的波動用于描述放射治療病人的呼吸變化。