[發(fā)明專利]一種基于圖像處理的自適應放療系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110859000.7
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113304406B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 張紀莊;郭詠梅;郭詠陽
• 申請（專利權）人: 康達洲際醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G06T7/00;G16H20/40
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

本發(fā)明公開了一種基于圖像處理的自適應放療方法，具體涉及圖像處理技術領域，主要包括步驟：獲取目標組織初始狀態(tài)下的組織密度圖像，并根據組織密度圖像篩選出預設密度范圍內的區(qū)域作為目標區(qū)域；根據目標區(qū)域的密度設定初始調節(jié)量；根據初始調節(jié)量回調目標區(qū)域處的組織密度，并開始加熱目標區(qū)域處的組織；加熱狀態(tài)下，根據實時溫度計算當前的密度影響參數，并根據密度影響參數從對照關系表中調取對應的縮放系數；根據縮放系數縮放初始調節(jié)量，并根據縮放后的調節(jié)量回調目標區(qū)域處的組織密度。本發(fā)明根據溫度場、熱損程度和灌流率實時調節(jié)調節(jié)量的縮放系數，從而使得調節(jié)量能夠動態(tài)的根據生物組織活化能的變化而變化。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于圖像處理的自適應放療系統。

背景技術

現代科學中，對于生物組織的研究愈發(fā)深入，尤其是對惡性生物組織無害化處理的研究，變得格外的火熱。一般的，惡性組織相較于生物組織中的正常組織具有特定的結構密度特性，因此現有的對于生物組織中惡性組織的消除辦法中，主要是先基于生物組織的結構密度圖像判定惡性組織區(qū)域范圍，再通過放射性射線對其進行消融，使目標區(qū)域的結構密度能夠重新趨于正常水平，從而使其無害化。然而，惡性組織在放射線照射下，其結構密度是處于動態(tài)變化狀態(tài)下的，因此放射性射線的照射量就需要根據結構密度進行實時的動態(tài)優(yōu)化。同時，隨著惡性組織消除過程中灌流器的加入，生物組織的活化能發(fā)生了改變，因此生物組織對于放射性射線的應變能力也發(fā)生了改變，那么對于放射性射線的最低有效需求量（能夠實現惡性組織消除的最低放射性射線需求量）也發(fā)生了改變。基于上述，如何在生物組織活化能和結構密度動態(tài)變化的情況下，實現對放射性射線的合理調節(jié)就是本發(fā)明所要解決的問題。考慮到惡性組織結構密度動態(tài)變化的特性，而組織密度圖像又能很好對其進行反饋這一特點，就有了本發(fā)明的主體思路。

發(fā)明內容

為了解決惡性組織消除過程中結構密度變化對于放射性射線需求量的改變，以及灌流器的加入導致生物組織活化能變化引起的對于放射性射線應變能力變化，本發(fā)明提出了一種基于圖像處理的自適應放療方法，包括步驟：

S1：獲取目標組織初始狀態(tài)下的組織密度圖像，并根據組織密度圖像篩選出預設密度范圍內的區(qū)域作為目標區(qū)域；

S2：根據目標區(qū)域的密度設定初始調節(jié)量；

S3：根據初始調節(jié)量回調目標區(qū)域處的組織密度，并開始加熱目標區(qū)域處的組織；

S4：加熱狀態(tài)下，根據實時溫度計算當前的密度影響參數，并根據密度影響參數從對照關系表中調取對應的縮放系數；

S5：根據縮放系數縮放初始調節(jié)量，并根據縮放后的調節(jié)量回調目標區(qū)域處的組織密度。

進一步地，所述密度影響參數包括溫度場、熱損程度和灌流率，步驟S3之后還包括步驟：

S31：通過灌流器對目標組織進行灌流處理，提高生物組織的活化能。

進一步地，所述溫度場、熱損程度、灌流率與縮放系數為對照關系，步驟S1之前，還包括步驟：

S0：根據溫度場、熱損程度、灌流率與縮放系數的對照關系建立對照關系表。

進一步地，所述熱損程度可用第一公式表示，所述第一公式為：

；

式中，為隨實時溫度T和時間t變化下的熱損程度，A為指前引子，為活化能，R為摩爾氣體常數。

進一步地，所述灌流率可用第二公式表示，所述第二公式為：

式中，為實時灌流率，為初始灌流率；為無量綱系數，其與灌流率隨溫度T和熱損程度的變化有關。

進一步地，所述S5步驟之后還包括步驟：