[發(fā)明專利]一種基于深度學習的放射治療擺位偏移計算方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011235669.0 | 申請日： | 2020-11-06 |
| 公開（公告）號： | CN112348857A | 公開（公告）日： | 2021-02-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚偉;姚毅 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州雷泰醫(yī)療科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T7/30 | 分類號： | G06T7/30;G06T7/00;G06N3/04;G06K9/62 |
| 代理公司： | 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232 | 代理人： | 黃麗莉 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)金雞湖*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 深度 學習 放射 治療 偏移 計算方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明公開一種基于深度學習的放射治療擺位偏移計算方法及系統(tǒng)，該放射治療擺位偏移計算方法主要預(yù)先收集配套DR影像、CT影像和/或DRR影像，訓(xùn)練得到部位分類模型和影像配準模型，再通過對臨床得到的CT、DR、DRR影像設(shè)計具體流程，自動進行影像部位分類和配準，得到正確的偏移。本發(fā)明無需在DRR和DR上進行勾畫輪廓線，或進行肉眼觀察，即可得到正確的偏移，在現(xiàn)代的圖形處理器(GPU)上進行計算，所需時間小于1秒，在很大程度上減輕了擺位技師的工作負擔，改善了腫瘤患者的治療效果，也提高了醫(yī)院的總體治療效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于深度學習的放射治療擺位偏移計算方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
目前，腫瘤放射治療一般分次進行，每次治療都會根據(jù)定位CT掃描時的體位固定和模擬時的復(fù)位情況，用相應(yīng)的熱塑膜、負壓袋等裝置配合激光燈對患者進行重復(fù)性固定。但由于各種原因，患者的擺位仍然會有一定偏差，偏差多在幾毫米到一厘米之間，甚至可達幾厘米。
安裝了MV-EPID(Mega-Voltage Electronic Portal Imaging Device，即兆伏級電子射野成像裝置)的放射治療加速器，可以在患者分次治療前拍攝兩個正交角度，一般為0度和90度或0度和270度，0度指機頭在上方的方向，90度為機頭順時針旋轉(zhuǎn)90度的方向，270度為機頭逆時針旋轉(zhuǎn)90度的方向的DR(Digital Radiography，即數(shù)字X射線攝影成像)影像，與兩個相應(yīng)角度的DRR(Digital Reconstructed Radiography，即由CT重建的數(shù)字圖像)比較，得到擺位偏差，校正偏差后再開始治療。比較時，目前通常采用勾畫線或目測的方式，需要技師手工進行，費時費力，且容易產(chǎn)生人為誤差，圖1為某公司的IVS(ImageViewing System)軟件操作界面。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了及一種基于深度學習的放射治療擺位偏移計算方法及系統(tǒng)。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一方面，本發(fā)明公開一種基于深度學習的放射治療擺位偏移計算方法，包括以下步驟：
(1)收集臨床使用的配套DR影像、CT影像和/或DRR影像，CT影像能夠生成對應(yīng)的DRR影像；
(2)標注配套影像的部位類別，并用含有的標注數(shù)據(jù)對影像部位分類網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，得到部位分類模型；
(3)對步驟(1)中得到的預(yù)設(shè)部位的影像進行進一步標注，內(nèi)容是由專業(yè)物理師對影像進行對齊，然后用對齊的影像，對配準網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，得到影像配準模型；
(4)使用步驟(2)和步驟(3)訓(xùn)練得到的模型，對臨床得到的DR影像和DRR影像進行分析處理，得到患者在空間三維坐標系方向的擺位偏差距離，步驟(4)具體包括以下步驟：
(4.1)解析DR影像和DRR影像的影像數(shù)據(jù)；
(4.2)將采集到的DR影像和DRR影像按照兩通道0度DR影像和一通道0度DRR影像組成三通道影像，輸入到部位分類模型中，判斷是否是預(yù)設(shè)部位的病人，如果是，則繼續(xù)下一步；
(4.3)將0度的DR影像和DRR影像進行預(yù)處理，輸入到影像配準卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，計算得到LAT左右方向的偏移x和LNG頭腳方向的偏移值z0；
(4.4)將90/270度的DR影像和DRR影像進行預(yù)處理，輸入到影像配準卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，計算得到VRT前后方向的偏移y和LNG頭腳方向的偏移值z1；
(4.5)取LNG頭腳方向的偏移為z＝(z0+z1)/2；
(4.6)根據(jù)像素大小，換算出三個方向的偏移值。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于蘇州雷泰醫(yī)療科技有限公司，未經(jīng)蘇州雷泰醫(yī)療科技有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011235669.0/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
