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基于壳结构的剂量信息确定装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:40453032 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 23:11
本申请公开了一种基于壳结构的剂量信息确定装置、电子设备及存储介质。其中,基于壳结构的剂量信息确定装置,包括:获取单元,用于获取目标器官对应的3D形式的勾画影像,其中,目标器官包括壳结构,壳结构为目标器官中用于包裹目标物质的外表面器官组织;第一确定单元,用于依据勾画影像确定壳结构对应的初始剂量分布图;切层单元,用于将勾画影像切层为N个切层影像;第二确定单元,用于根据N个切层影像和初始剂量分布图重新确定壳结构对应的剂量信息。本申请解决了现有技术中在确定目标器官的壳结构的剂量信息时,将壳结构所包裹的非必要物质也作为了计算剂量信息时的计算因子,从而导致的壳结构的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,涉及一种基于壳结构的剂量信息确定装置、电子设备及存储介质


技术介绍

1、放射治疗是治疗癌症患者的重要手段之一。 其中,在放射治疗的过程中,需要尽量保证向放疗靶区投放足够的放射剂量,用于杀死绝大多数肿瘤细胞,同时还需要尽可能地降低对肿瘤周围的健康组织及健康人体器官的损害。在此基础上,尽可能地控制放射射线仅杀死肿瘤细胞并且降低对其他非肿瘤细胞的损坏便成为了放射治疗的关键。

2、其中,适形放疗的目标便是将所投放的放射剂量仅限于由肿瘤的外表面所定义的整体肿瘤体积,同时最小化对周围健康组织或邻近健康器官的放射剂量。现有公开专利(cn117244181a)公开了一种基于放疗风险器官轮廓的剂量分析装置,但是,其方案实质是无论是脑瘤、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、宫颈癌、前列腺癌和直肠癌,都可以通过专家勾画方式进行器官轮廓勾画。然而,需要说明的是,脑瘤、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌所对应的病变器官并不包含壳结构,这类病变器官的病变部位可能是器官的表面,也可能是器官的内部,因此,对于这类器官的勾画操作,需要勾画的是病变器官的全部,换言之,在对脑瘤、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌所对应的病变器官进行勾画操作时,根本不会存在壳结构这一概念。

3、由此可以推断,现有技术在针对不同癌种的放疗时,是不区分病变器官是否为具有壳结构的器官的,然而,对于直肠癌、食管癌所对应的病变器官,这类病变器官是包含壳结构的器官,而发生病变的部位一定是在这类器官的壳结构上,绝对不是在其内部所包括的物质上,因此,对于存在壳结构的此类器官而言,如果是对器官整体(包含了内部的物质)进行勾画,则勾画影像中实际是包括大量非必要信息的,而在放疗领域中,本领域技术人员知晓的是,剂量的计算是与勾画区域的体积直接相关的,例如,不同体积对应的剂量上限不同,因此,如果勾画影像中包括了大量非必要信息,则势必会导致最终的剂量信息计算不准确的问题。此外,对于包括壳结构的roi(region of interest,感兴趣区,这里可以理解为是包含壳结构的病变器官或者危及器官),使用整体的体积来评估放射剂量是不合适的,例如,对于膀胱或直肠等包括壳结构的器官,放射剂量应评估有功能的组织(即壳结构)而不是内部的液体/空气/固体,因为这些内部的填充物受到的放射剂量并不会导致壳结构组织产生并发症。但是,现有的剂量确定方式,均是通过外表面所定义的整体体积来评价剂量受限的程度,即在不去除壳结构内部的非必要物质的情况下,依据壳结构和非必要物质的整体体积来确定剂量信息,由此导致在确定目标器官的壳结构的剂量信息时,将壳结构所包裹的非必要物质也作为了计算剂量信息时的计算因子,进而导致的壳结构的剂量信息确定不准确的问题。


技术实现思路

1、本申请提供了一种基于壳结构的剂量信息确定装置、电子设备及存储介质,以至少解决现有技术中在确定目标器官的壳结构的剂量信息时,将壳结构所包裹的非必要物质也作为了计算剂量信息时的计算因子,从而导致的壳结构的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,提供了一种基于壳结构的剂量信息确定装置,包括:获取单元,用于获取目标器官对应的3d形式的勾画影像,其中,目标器官包括壳结构,壳结构为目标器官中用于包裹目标物质的外表面器官组织,目标物质为在接受射线照射之后不会影响目标器官发生并发症的物质,勾画影像用于表征壳结构在医学影像中的轮廓信息;第一确定单元,用于依据勾画影像确定壳结构对应的初始剂量分布图;切层单元,用于将勾画影像切层为n个切层影像,其中,n为大于1的整数,n个切层影像中的每个切层影像均为2d形式的影像;第二确定单元,用于根据n个切层影像和初始剂量分布图重新确定壳结构对应的剂量信息,其中,重新确定的剂量信息为通过所述壳结构自身所定义的体积所确定的壳结构的剂量信息。

3、可选地,第二确定单元,包括:第一确定子单元,用于基于初始剂量分布图确定壳结构在每个切层影像上对应的j个目标点中的每个目标点所对应的剂量值,得到每个切层影像对应的j个剂量值,其中,j为大于1的整数;第二确定子单元,用于根据每个切层影像对应的j个剂量值重新确定壳结构对应的剂量信息。

4、可选地,第一确定单元,包括:第一获取子单元,用于获取目标器官对应的剂量分布图;第一处理子单元,用于从目标器官对应的剂量分布图中提取剂量影像切图,其中,剂量影像切图为目标器官对应的剂量分布图中与壳结构的最大外接矩形相对应的图像区域;第二处理子单元,用于将剂量影像切图与勾画影像相乘,得到初始剂量分布图。

5、可选地,基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:设置单元,用于为n个切层影像中的每个切层影像设置一个参考点;第一处理单元,用于在每个切层影像中建立由该切层影像的参考点作为射源发出的m个射线,其中,m为大于1的整数,m个射线中的每相邻的两个射线之间的角度为预设角度;第二处理单元,用于将每个切层影像对应的每个射线与该切层影像对应的外接矩形的交点作为该切层影像的第一待处理点。

6、可选地,基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:划分单元,用于依据每个切层影像的参考点和该切层影像对应的外接矩形的顶点将该外接矩形划分为与该切层影像相对应的多个子图形;第三确定单元,用于从每个切层影像对应的多个子图像中确定与该切层影像相对应的目标子图像,其中,目标子图像为该切层影像的第一待处理点所在的子图像;第三处理单元,用于将每个切层影像对应的每个射线与该切层影像对应的目标子图像的边缘的交点作为该切层影像对应的第二待处理点。

7、可选地,基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:构建单元,用于构建每个切层影像对应的第二待处理点与该切层影像的参考点之间的连线,并将该连线拆分为该切层影像对应的f个第三待处理点,其中,f为大于j的整数,该切层影像对应的f个第三待处理点中每相邻的两个第三待处理点之间的间距为预设间距;第四处理单元,用于将每个切层影像对应的f个第三待处理点中位于壳结构的j个第三待处理点作为该切层影像对应的j个目标点。

8、可选地,第一确定子单元,包括:第一获取模块,用于获取每个切层影像的第一待处理点的坐标值;第一确定模块,用于根据每个切层影像的第一待处理点的坐标值、该第一待处理点与该切层影像对应的每个目标点之间的相对位置确定该切层影像上对应的j个目标点中的每个目标点的坐标值;第二确定模块,用于根据每个切层影像对应的每个目标点的坐标值,从初始剂量分布图中确定该切层影像上对应的j个目标点所对应的j个剂量值。

9、可选地,基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:计算单元,用于将j个剂量值中对应同一编号、同一射线的剂量值进行求和计算,并将求和结果作为第一剂量值,其中,编号为目标器官的内部区域的标识,编号的出现数量与该编号对应的目标器官的内部区域的厚度相关。

10、可选地,第二确定子单元,包括:第一处理模块,用于将每个切层影像对应的外接矩形划分为多个预设格点;第二处理模块,用于将每个切层影像对应的j个剂量值中满足预设条件的x个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第二确定单元,包括:

3.根据权利要求1所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第一确定单元,包括:

4.根据权利要求2所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

5.根据权利要求4所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

6.根据权利要求5所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

7.根据权利要求6所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第一确定子单元,包括:

8.根据权利要求7所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

9.根据权利要求4所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第二确定子单元,包括:

10.根据权利要求9所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第三确定模块,包括:

11.根据权利要求10所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

12.一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11中任意一项所述的基于壳结构的剂量信息确定装置。

13.一种电子设备,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11中任意一项所述的基于壳结构的剂量信息确定装置运行。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第二确定单元,包括:

3.根据权利要求1所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第一确定单元,包括:

4.根据权利要求2所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

5.根据权利要求4所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

6.根据权利要求5所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确定装置还包括:

7.根据权利要求6所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述第一确定子单元,包括:

8.根据权利要求7所述的基于壳结构的剂量信息确定装置,其特征在于,所述基于壳结构的剂量信息确...

【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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