[發明專利]基于超聲圖像的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法及設備

在審

• 申請號: 202310054378.9
• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN116036494A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 張家樂;任鈺;姚毅
• 申請（專利權）人: 蘇州雷泰醫療科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61B8/08
• 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.基于超聲圖像的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

放射治療的同時，利用超聲通過嬰兒未閉合的囟門作為透聲窗獲取顱腔內腦組織的超聲圖像；

利用采集的超聲圖像對嬰兒顱腔內的腫瘤位置進行追蹤；

基于腫瘤位置的信息，調整放射治療計劃。

2.根據權利要求1所述的嬰兒腦部腫瘤追蹤方法，其特征在于，在“放射治療的同時，利用超聲通過嬰兒未閉合的囟門作為透聲窗獲取顱腔內腦組織的超聲圖像”之前還包括以下內容：選擇合適頻率的超聲探頭。

3.根據權利要求1或2所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，“利用采集的超聲圖像對嬰兒顱腔內的腫瘤位置進行追蹤”具體包括以下步驟：

對超聲圖像進行預處理；

在預處理后的超聲圖像進行目標腫瘤定位；

使用無色卡爾曼濾波法預測腫瘤的位置。

4.根據權利要求3所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，“對超聲圖像進行預處理”具體為：

采用非局部均值圖像降噪算法對超聲圖像進行去噪處理。

5.根據權利要求3所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，“在預處理后的超聲圖像進行目標腫瘤定位”具體為：

采用基于參數活動輪廓模型的追蹤算法或自動勾畫腫瘤病灶區域的方法對超聲圖像進行目標腫瘤定位。

6.根據權利要求5所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，“在預處理后的超聲圖像進行目標腫瘤定位”具體包括以下內容：

在目標輪廓附近定義一條能夠發生形變的輪廓曲線；

根據輪廓曲線方程和圖像特征構建曲線的能量泛函，對該能量泛函求極小值，當能量泛函達到最小值的時候，輪廓曲線在內力和外力的雙重作用下最終收斂至目標的真實輪廓；

根據得到的真實輪輪廓線求取其質心坐標，作為下一步跟蹤目標的起始點。

7.根據權利要求1所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法，其特征在于，“使用無色卡爾曼濾波法預測腫瘤的位置”具體包括以下內容：

利用Sigma點采樣對隨機變量進行近似選取，若采取對稱采樣策略，所得的采樣點及其權重可由下式得到；

其中：為初始時刻腫瘤位置的估計值；

P₀＝cov(x₀)為初始時刻腫瘤位置的方差；

n為狀態向量的維數；

k為比例參數；

在采樣Sigma點的基礎上對腫瘤位置進一步預測，根據歷史時刻所有的測量信息對狀態向量做最小方差估計，估計的優劣用狀態協方差描述，得到的預測均值和方差；

然后，進行測量修正，獲得當前時刻體外標記物的測量信息后，對腫瘤位置的估計值進行修正，得到最優估計值，最優估計的優劣通過誤差協方差評價；

按照此步驟依次遞推，在建立狀態模型和測量模型的基礎上，每采集到一組體外標記物的運動信息預測出體內腫瘤的運動位置。

8.基于超聲圖像的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整設備，其特征在于，包括：

一個或多個處理器；

存儲器；

以及一個或多個程序，其中一個或多個所述程序存儲在所述存儲器中并被配置為由一個或多個處理器執行，一個或多個所述程序包括用于實現上述權利要求1-7中任一項所述的嬰兒腦部腫瘤放療計劃調整方法的指令。