[發(fā)明專利]一種根據(jù)腫瘤的移動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整放射角度和劑量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010224541.8
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN111388882B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁雙虎;李瑋;李莉;韓毅;劉寧;劉治國;劉亮;袁朔;呂慧穎;于金明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省腫瘤防治研究院（山東省腫瘤醫(yī)院）;山東大學(xué);濟(jì)南比山網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): A61N5/10
• 分類號(hào): A61N5/10
• 代理公司: 北京知匯林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

1.一種根據(jù)腫瘤的移動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整放射角度和劑量方法，其特征在于：通過對動(dòng)態(tài)腫瘤的移動(dòng)位置和擴(kuò)散面積進(jìn)行精確預(yù)測與跟蹤，進(jìn)而及時(shí)調(diào)整放射角度的偏差并精確控制治療靶標(biāo)的放射劑量，具體包括以下步驟：1)目標(biāo)腫瘤邊緣提取；2)區(qū)域相關(guān)匹配；3)時(shí)間格聚類；4)移動(dòng)腫瘤位置預(yù)測；5)及放射角度和劑量調(diào)整，所述目標(biāo)腫瘤邊緣提取采用水平方向和垂直方向兩種邊緣濾波器，分別對場景圖像進(jìn)行邊緣提取，之后將兩幅不同方向的邊緣圖像進(jìn)行加法運(yùn)算，突出水平和垂直方向的靶標(biāo)邊緣，所述區(qū)域相關(guān)匹配采用歸一化積相關(guān)法計(jì)算目標(biāo)腫瘤與實(shí)時(shí)圖像的相關(guān)性定位靶標(biāo)位置，保準(zhǔn)的歸一化積相關(guān)法的相似度量公式如下：

其中，(u，v)為目標(biāo)邊緣圖在參考邊緣圖的匹配搜索區(qū)域坐標(biāo)，0≤u≤M-m+1,0≤v≤N-n+1；B(u+i，v+j)為匹配搜索位置(u，v)上的子參考邊緣圖的第(i，j)坐標(biāo)對應(yīng)的像素值，A(i，j)為目標(biāo)圖像(i，j)坐標(biāo)對應(yīng)的像素值，R(u，v)是度量函數(shù)位置為(u，v)時(shí)的匹配度量值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述時(shí)間格聚類是指在時(shí)間格中根據(jù)觀察獲得的目標(biāo)腫瘤移動(dòng)位置數(shù)據(jù)計(jì)算腫瘤移動(dòng)特性，首先從概率的角度出發(fā)，將腫瘤從當(dāng)前位置離開去向其他所有位置的概率表示該時(shí)間格的移動(dòng)模式，然后使用余弦相似度來計(jì)算不同移動(dòng)模式之間的相似度，得到帶有時(shí)間特征的移動(dòng)模式聚類結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述移動(dòng)腫瘤位置預(yù)測是通過區(qū)域相關(guān)匹配獲得的靶標(biāo)位置和時(shí)間格聚類獲得的時(shí)間轉(zhuǎn)移特性共同作用預(yù)測出動(dòng)態(tài)腫瘤移動(dòng)后下一幀目標(biāo)應(yīng)該出現(xiàn)的位置，其中，對于目標(biāo)腫瘤的真實(shí)空間位置采用最小二乘法進(jìn)行擬合，最小二乘多項(xiàng)式表示為：

其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的放射角度和劑量調(diào)整是根據(jù)移動(dòng)腫瘤位置預(yù)測中預(yù)測的位置值來判斷靶標(biāo)目標(biāo)脫靶量和治療間隔時(shí)間，接著計(jì)算變化后的治療靶標(biāo)中心坐標(biāo)，進(jìn)而調(diào)整放療放射角度；同時(shí)計(jì)算治療過程中變化腫瘤移動(dòng)后的靶標(biāo)的邊緣面積，根據(jù)面積變化相應(yīng)地調(diào)整放療放射劑量。