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剂量信息确定装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:40199995 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-27 00:04
本申请公开了一种剂量信息确定装置、电子设备及计算机可读存储介质。其中,剂量信息确定装置包括:获取单元,用于获取目标对象对应的4D影像和4D放疗计划,其中,4D影像由在N个采集时刻下采集得到的N个3D影像组成,4D放疗计划包括X个子计划;生成单元,用于根据4D影像生成目标时空流影像数据,其中,目标时空流影像数据表征目标对象在目标时间段的每个时刻所对应的3D影像;确定单元,用于根据目标时空流影像数据和每个子计划对应的射野信息确定目标对象在4D放疗计划实施期间的任意时刻所对应的剂量信息。本申请解决了现有技术中由于忽视了人体器官在不同时刻存在的运动变化,导致剂量信息确定不准确的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医疗科技领域,具体而言,涉及一种剂量信息确定装置、电子设备及计算机可读存储介质


技术介绍

1、放疗就是放射治疗,是利用各类放射线治疗机或加速器产生的放射线来治疗恶性肿瘤的一种方法,在放疗计划的优化过程中需要尽可能的增加肿瘤区域的剂量并且降低正常组织的剂量,而放疗计划优化的质量取决于医疗影像的勾画精准度以及优化过程中剂量计算算法的精准度,所以在放射治疗系统中进行精准的剂量计算是实现精确放疗的重要环节。

2、然而,现有的剂量计算算法均是基于患者的三维影像,通过医生在三维影像中对放疗靶区以及危及器官进行勾画获取每个患者的组织解剖信息,然后通过计划优化得出的射野角度、子野形状及权重计算人体内累计的剂量分布。但是在实际照射的过程中,患者体内的组织分布存在一定程度的运动,例如呼吸运动、心脏运动等,从而会导致理论进行的剂量分布与患者实际接受的剂量分布存在一定差异(即确定的剂量信息不够准确),进而导致患者的肿瘤控制率下降、正常组织并发症概率上升的问题。

3、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本申请提供了一种剂量信息确定装置、电子设备及计算机可读存储介质,以至少解决现有技术中由于忽视了人体器官在不同时刻存在的运动变化,导致剂量信息确定不准确的技术问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种剂量信息确定装置,包括:获取单元,用于获取目标对象对应的4d影像和4d放疗计划,其中,4d影像由在n个采集时刻下采集得到的n个3d影像组成,4d放疗计划包括x个子计划,x个子计划中的每个子计划的实施时间段不同,x和n均为大于1的整数;生成单元,用于根据4d影像生成目标时空流影像数据,其中,目标时空流影像数据表征目标对象在目标时间段的每个时刻所对应的3d影像,目标时间段至少包括x个子计划中的每个子计划的实施时间段;确定单元,用于根据目标时空流影像数据和每个子计划对应的射野信息确定目标对象在4d放疗计划实施期间的任意时刻所对应的剂量信息,其中,每个子计划对应的射野信息表征在该子计划的实施时间段的每个时刻下每个射野及子野的位置信息。

3、可选地,获取单元,包括:第一获取子单元,用于获取4d放疗计划所涉及的x个子野以及在x个子野中的每个子野下对应的多叶准直器叶片的运动速度;子计划确定子单元,用于根据每个子野下对应的多叶准直器叶片的运动速度以及每个子野的实施顺序确定x个子计划,其中,x个子计划中的每个子计划对应x个子野中的一个子野,并且每个子计划的实施时间段为多叶准直器叶片依据该子计划对应的子野向目标对象进行射线照射的时间段。

4、可选地,生成单元,包括:模型调用子单元,用于调用目标模型,其中,目标模型为依据参照对象对应的历史4d影像以及参照对象对应的历史时空流影像数据作为先验知识构建生成的模型,目标模型为数学模型或神经网络模型;第一确定子单元,用于通过目标模型确定目标时间段和4d影像对应的n个采集时刻之间的时间关联性;第二确定子单元,用于通过目标模型依据时间关联性以及先验知识确定4d影像中的每个3d影像在目标时间段的每个时刻所对应的影像变化信息,并依据影像变化信息确定目标对象在目标时间段的每个时刻所对应的3d影像,得到目标时空流影像数据。

5、可选地,确定单元,包括:第二获取子单元,用于获取4d影像中的每个3d影像对应的勾画影像,其中,每个3d影像对应的勾画影像用于表征目标对象的危及器官和放疗靶区在该3d影像中的轮廓信息;时空流勾画影像数据生成子单元,用于根据4d影像中的每个3d影像对应的勾画影像和目标时空流影像数据生成时空流勾画影像数据,其中,时空流勾画影像用于表征目标对象在目标时间段的每个时刻所对应的勾画影像;第三确定子单元,用于根据时空流勾画影像数据、每个子计划对应的射野信息以及每个子计划对应的实施时间段确定目标对象在4d放疗计划实施期间的任意时刻所对应的剂量信息。

6、可选地,时空流勾画影像数据生成子单元,包括:图像配准模块,用于采用图像配准的方式,将4d影像中的每个3d影像对应的勾画影像配准至目标时空流影像数据中的每个时刻对应的3d影像中,得到时空流影像数据中的每个时刻对应的3d影像所对应的勾画影像;第一处理模块,用于将目标时空流影像数据中的每个时刻对应的3d影像所对应的勾画影像作为时空流勾画影像数据。

7、可选地,第三确定子单元,包括:第一确定模块,用于从时空流勾画影像数据中确定每个子计划对应的子时空流勾画影像数据,其中,每个子计划对应的子时空流勾画影像数据用于表征目标对象在该子计划对应的实施时间段的每个时刻所对应的勾画影像;第二处理模块,用于依据每个子计划对应的实施时间段的时间先后顺序将x个子计划中的每个子计划对应的子时空流勾画影像数据组成目标时空流勾画影像数据;第二确定模块,用于依据目标时空流勾画影像数据和每个子计划对应的射野信息确定目标对象在4d放疗计划实施期间的任意时刻所对应的剂量信息。

8、可选地,第二确定模块,包括:影像数据划分子模块,用于将目标时空流勾画影像数据按照固定帧率划分为多个帧勾画影像;第一获取子模块,用于依据每个子计划对应的射野信息获取多个帧勾画影像中的每个帧勾画影像对应的射野信息,其中,每个帧勾画影像对应的射野信息表征在该帧勾画影像对应的时刻下对应的射野及子野的位置信息;第一确定子模块,用于根据每个帧勾画影像和该帧勾画影像对应的射野信息确定该帧勾画影像对应的剂量信息;第一处理子模块,用于将每个帧勾画图像对应的剂量信息作为目标对象在该帧勾画影像对应的时刻下所对应的剂量信息。

9、可选地,第一确定子模块,包括:第一设置子模块,用于将多个帧勾画影像中的第一个帧勾画影像对应的剂量信息设置为0;第二设置子模块,用于将多个帧勾画影像中的第i个帧勾画影像对应的初始剂量信息设置为第i-1个帧勾画影像对应的剂量信息,其中,第i个帧勾画影像对应的剂量信息在第i个帧勾画影像对应的初始剂量信息基础上叠加计算得到,第i个帧勾画图像为多个帧勾画影像中除第一个帧勾画影像之外的任意一个帧勾画影像。

10、根据本申请的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备运行上述任意一项的剂量信息确定装置。

11、根据本申请的另一方面,还提供了一种电子设备,其中,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个程序,其中,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器控制上述任意一项的剂量信息确定装置运行。

12、在本申请中,采用根据目标时空流影像数据和每个子计划对应的射野信息确定目标对象在4d放疗计划实施期间的任意时刻所对应的剂量信息的方式,首先通过获取单元获取目标对象对应的4d影像和4d放疗计划,其中,4d影像由在n个采集时刻下采集得到的n个3d影像组成,4d放疗计划包括x个子计划,x个子计划中的每个子计划的实施时间段不同,x和n均为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种剂量信息确定装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述获取单元,包括:

3.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述生成单元,包括:

4.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述确定单元,包括:

5.根据权利要求4所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述时空流勾画影像数据生成子单元,包括:

6.根据权利要求4所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第三确定子单元,包括:

7.根据权利要求6所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第二确定模块,包括:

8.根据权利要求7所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第一确定子模块,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备运行权利要求1至8中任意一项所述的剂量信息确定装置。

10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器控制权利要求1至8中任意一项所述的剂量信息确定装置运行。

...

【技术特征摘要】

1.一种剂量信息确定装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述获取单元,包括:

3.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述生成单元,包括:

4.根据权利要求1所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述确定单元,包括:

5.根据权利要求4所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述时空流勾画影像数据生成子单元,包括:

6.根据权利要求4所述的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第三确定子单元,包括:

7.根据权利要求6所述的剂量信息确定装置,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:周琦超李梓荣
申请(专利权)人:福建自贸试验区厦门片区Manteia数据科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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