[發(fā)明專利]一種基于標記投影的放射治療輔助擺位方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110825802.6
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113440744B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 黃思盛;周一峰;萬京;樊晟;姚毅
• 申請（專利權）人: 蘇州雷泰醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

1.一種基于標記投影的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：患者躺在治療床上，準備開始擺位操作；

S2：判斷患者是否首次進行擺位；

若患者是首次進行擺位，則進入S3；

若患者非首次進行擺位，則打開投影儀并投影生成的標記投影圖像，擺位技師根據標記投影圖像中投影標記點位置，將患者移至投影標記點位置，擺位完成，繼續(xù)后續(xù)治療；

S3：具體包括以下步驟：

S3.1：在固定患者的熱塑膜表面至少粘貼三個標記貼；

S3.2：利用CBCT或EPID進行精確擺位；

S3.3：待精確擺位完成后，投影儀投出畫面，同步觸發(fā)裝置控制相機同步采集基準圖像；

S3.4：識別基準圖像中標記點像素坐標；

S3.5：根據三維重建方法，計算標記點像素坐標對應的三維物理坐標；

S3.6：計算標記點三維坐標對應投影儀投影圖像的二維像素坐標，并生成標記投影圖像；

S3.7：擺位完成，繼續(xù)后續(xù)治療。

2.根據權利要求1所述的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，S3.3中，基準圖像為3張3步相移圖像，條紋的強度如下：

I₁(x,y)＝I'(x,y)+I”(x,y)cos[φ(x,y)-2π/3]；

I₂(x,y)＝I'(x,y)+I”(x,y)cos[φ(x,y)]；

I₃(x,y)＝I'(x,y)+I”(x,y)cos[φ(x,y)+2π/3]；

I'(x,y)為圖像中該點的平均強度，I”(x,y)為圖像中該點調制的強度，I₁(x,y)、I₂(x,y)和I₃(x,y)為所述相機采集到的圖像，φ(x,y)為求解的相位，其可由下列公式計算獲得：

最后通過φ(x,y)/2π×p計算所對應的碼字，p為投影儀的寬度。

3.根據權利要求1所述的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，S3.5中，三維重建方法的計算原理如下：

式中：p_c為相機標定獲得的變換矩陣，p_p為投影儀標定所獲得的變換矩陣，u_c為對應的相機的像素坐標，u_p為對應的投影儀的坐標，Q為三維的坐標點。

4.根據權利要求1所述的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，S3.6中，通過以下步驟計算標記點三維坐標對應投影儀投影圖像的二維像素坐標；

A)利用預設角點檢測算法提取基準圖像中角點的位置，以獲得對應的位置坐標；

B)利用位置坐標、獲得的相機鏡頭的焦距M_c及相機鏡頭的畸變D_c，確定相機相對于患者的第一變換矩陣R_c和T_c；

C)根據第一變換矩陣R_c和T_c，確定投影儀相對于患者的第二變換矩陣R_p和T_p，計算公式如下：

R_p＝R_cp·R_c，T_p＝R_cp·T_c+T_cp；

其中：R_cp和T_cp為相機和投影儀之間的幾何變換；

D)基于投影儀鏡頭的焦距M_p、投影儀鏡頭的畸變D_p和第二變換矩陣，確定標記點三維坐標在投影儀投影圖像的二維像素坐標。

5.根據權利要求1-4任一項所述的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，所述同步觸發(fā)裝置分別與所述相機和投影儀通信連接。

6.根據權利要求5所述的放射治療輔助擺位方法，其特征在于，S3.3中，所述投影儀在投出畫面之后，反饋脈沖信號給所述同步觸發(fā)裝置，所述同步觸發(fā)裝置將反饋的脈沖信號處理后發(fā)送控制信號給所述相機，控制所述相機采集基準圖像。

7.一種基于標記投影的放射治療輔助擺位裝置，其特征在于，包括：同步觸發(fā)裝置、相機和投影儀，所述放射治療輔助擺位裝置利用如權利要求1-6任一項所述的放射治療輔助擺位方法進行擺位。