【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对身体中的目标的三维跟踪
本专利技术一般地涉及用于跟踪目标的系统和/或方法或过程，并且更具体地涉及用于对位于身体中的目标的三维跟踪的系统和/或方法或过程。在进一步的具体示例中，使用目标的二维图像形成或提供用于在三维中对目标的无标记跟踪的系统和/或方法或过程。
技术介绍
肺部肿瘤运动在临床上是重要且不可预测的。在肺癌放射疗法期间，肿瘤运动是对肿瘤的准确束靶向的主要挑战。当前没有能够在治疗期间直接跟踪三维中的肿瘤运动的技术。当前的运动管理技术依赖于治疗前（pre-treatment）成像技术，诸如四维计算断层摄影术（four-dimensionalcomputedtomography）（4D-CT）和四维锥束计算断层摄影术（4D-CBCT），其可能实际上不表示治疗期间的实际肿瘤运动。已经知道基于4D-CT的裕度（margin）低估了肺部肿瘤运动，并导致肺部质子疗法的显著肿瘤剂量不足（underdose）。当前的实时肿瘤跟踪技术依赖于不透射线的基准标记或电磁应答器信标的植入。然而，标记或信标植入是侵入性且昂贵的过程...
【技术保护点】
1.一种用于对位于身体中的目标的三维跟踪的方法，所述方法由至少一个处理系统执行，并且包括以下步骤：/n处理包括目标的身体的二维扫描图像以获得目标的二维图像，其中二维扫描图像从扫描设备获取；/n通过使用目标的先前数据集和状态转换模型来预测目标的第一当前数据集，其中第一当前数据集至少包括目标的三维当前位置值，并且其中先前数据集至少包括目标的三维先前位置值；/n通过将目标的二维图像与目标的模型进行模板匹配来测量目标的第二当前数据集，其中第二当前数据集至少包括目标的二维当前位置值；/n通过使用第一当前数据集和第二当前数据集的统计推断来估计目标的第三当前数据集，其中第三当前数据集至少...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对位于身体中的目标的三维跟踪的方法，所述方法由至少一个处理系统执行，并且包括以下步骤：
处理包括目标的身体的二维扫描图像以获得目标的二维图像，其中二维扫描图像从扫描设备获取；
通过使用目标的先前数据集和状态转换模型来预测目标的第一当前数据集，其中第一当前数据集至少包括目标的三维当前位置值，并且其中先前数据集至少包括目标的三维先前位置值；
通过将目标的二维图像与目标的模型进行模板匹配来测量目标的第二当前数据集，其中第二当前数据集至少包括目标的二维当前位置值；
通过使用第一当前数据集和第二当前数据集的统计推断来估计目标的第三当前数据集，其中第三当前数据集至少包括目标的三维当前位置值；以及
更新目标的先前数据集以匹配第三当前数据集。
2.根据权利要求1所述的方法，其中目标的位置值是指目标的质心位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中统计推断利用贝叶斯概率。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中统计推断利用扩展的卡尔曼滤波器。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中身体是生物体。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中目标的模型提供目标在一个或多个时间点处的三维空间分布的信息。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，从一个或多个先前图像导出目标的模型。
8.根据权利要求7所述的方法，其中从指示目标的运动的替代信号中进一步导出目标的模型。
9.根据权利要求8所述的方法，其中替代信号跟踪身体的外部运动。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中根据包括目标的身体的二维扫描图像估计替代信号。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中，包括目标的身体的二维扫描图像图示了在目标的附近的身体的解剖结构，并且其中，处理包括目标的身体的二维扫描图像包括：投影排除目标之外的身体解剖结构的模型以与二维扫描图像的身体解剖结构对准，并且从二维扫描图像中减去身体解剖结构的投影模型。
12.根据权利要求11所述的方法，其中身体解剖结构的模型提供身体解剖结构在一个或多个时间点处的三维空间分布的信息。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中从一个或多个先前图像导出身体解剖结构的模型。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，其中，获取目标的模型和身体解剖结构的模型包括以下步骤：
获取包括目标的身体解剖结构的一个或多个先前图像；
标识先前图像中与目标相关的部分；
用标识的部分形成目标的模型；
修改先前图像以使标识的部分透明；以及
用修改的先前图像形成排除目标之外的身体解剖结构的模型。
15.根据权利要求14所述的方法，其中先前图像是三维图像。
16.根据权利要求14所述的方法，其中先前图像是患者的三维诊断图像。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中先前图像跨越不同的时间点。
18.根据权利要求14至17中的任一项所述的方法，其中先前图像是4D-CBCT图像。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的方法，其中，包括目标的身体的二维扫描图像是X射线图像。
20.根据权利要求1至18中的任一项所述的方法，其中，包括目标的身体的二维扫描图像是kVX射线图像。
21.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，其中扫描设备是诊断医疗成像设备。
22.根据权利要求1至21中的任一项所述的方法，其中从目标的模型导出状态转换模型。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的方法，其中目标的每个数据集进一步包括目标的相应位置值中的不确定性的度量。
24.根据权利要求23所述的方法，其中第一当前数据集的不确定性的度量是目标的位置的分布的预测协方差矩阵。
25.根据权利要求24所述的方法，其中预测协方差矩阵是状态转换模型的不确定性的函数。
26.根据权利要求25所述的方法，其中使用在过去的时间帧中跟踪的目标的位置来计算状态转换模型的不确定性。
27.根据权利要求26所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：I菲因，CC谢，M邓巴，
申请(专利权)人：阿斯托计算机断层扫描公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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