[發明專利]從2D投影估計3D分割內運動的卡爾曼濾波器框架

在審

• 申請號: 202180082274.8
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN116600714A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 段莊阮;保羅·凱爾;瑞奇·奧布萊恩
• 申請（專利權）人: 希特里特私人有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種在放射治療期間估計3D腫瘤位置的方法，包括以下步驟：

a.從線性加速器上的千伏成像器獲取一個或更多個治療目標或一個或更多個替代物的2D圖像位置；

b.使用一個或更多個計算機來實現卡爾曼濾波器框架，以在放射治療期間實時地根據2D圖像投影測量來估計腫瘤的3D運動；

c.其中，所述卡爾曼濾波器是迭代框架，所述迭代框架允許根據當前和過去的測量重新估計所述測量和過程誤差的估計；

d.基于所述一個或更多個目標或所述一個或更多個替代物在先前千伏圖像上的最后觀測位置，更新每個圖像幀的目標運動協方差；以及

e.在所述放射治療期間向顯示器輸出所更新的目標運動。

2.根據權利要求1所述的在放射治療期間估計3D目標位置的方法，其中，所述方法在前列腺癌癥治療期間實施。

3.根據權利要求2所述的在放射治療期間估計3D目標位置的方法，還包括以下步驟：

a.使用圖像引導的放射治療在治療當天初始化患者的初始前列腺位置；

b.基于直到最后2D圖像幀的前列腺運動的運動分布的信息來估計所述前列腺的當前位置；

c.基于前列腺運動的先前分布和預期分布來估計當前測量誤差；

d.在給定當前投影信息的情況下重新估計所述前列腺的當前位置；以及

e.估計用于未來預測和更新的后驗協方差。

4.根據權利要求1所述的在放射治療期間估計3D目標位置的方法，還包括以下步驟：

a.使用圖像引導的放射治療在治療當天初始化患者的初始治療目標位置；

b.基于直到最后2D圖像幀的目標運動的運動分布的信息來估計所述目標的當前位置；

c.基于目標運動的先前分布和預期分布來估計當前測量誤差；

d.在給定當前投影信息的情況下重新估計所述目標的當前位置；以及

e.估計用于未來預測和更新的后驗協方差。

5.一種在照射期間監測器官或器官的一部分或器官的替代物(例如植入的基準標記)的運動的方法，包括：

a.將輻射能量定向到身體部位或人類或動物受試者的器官的至少一部分；

b.從相對于所述身體部位的不同位置和角度對所述器官的多個二維圖像進行成像；

c.使用具有運行卡爾曼濾波器算法的軟件應用的一個或更多個計算機來數字處理至少多個所述多個二維圖像；以及

d.基于來自所述數字處理的輸出，顯示所述身體部位中的所述器官或所述器官的一部分的、估計的三維運動。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述多個二維圖像使用線性加速器臺架安裝的千伏x射線成像器系統獲得。

7.根據權利要求5所述的方法，還包括用總體協方差矩陣初始化所述數字處理以避免學習期。

8.根據權利要求5所述的方法，其中，所述器官是人類受試者的前列腺，并且所述身體部位是人類的骨盆。