放射治疗系统中的图像获取方法、装置及放射治疗系统的制作方法_4

文档序号:8289820阅读:来源:国知局
种放射治疗系统,包括:CBCT射线源501、直线加速器502,在CBCT射线源的对面设置有探测器503,探测器503接收CBCT射线源501发射的经过目标部位505的射线束。在直线加速器502的对面设置有EPID504,EPID504接收直线加速器502发射的经过目标部位505的射线束。
[0105]直线加速器502既可以产生MV级的射线束,也可以产生KV级的射线束,CBCT射线源501可以产生KV级的射线束。与上一发明实施例所不同的是,直线加速器502和CBCT射线源501同轨道且发出的射线束的中心线垂直。
[0106]下面以直线加速器502产生MV级射线束,CBCT射线源501产生KV级射线束为例进行说明。
[0107]在本发明实施例中,可以先通过直线加速器502产生MV级射线束,对目标部位进行多角度的扫描,通过EPID获取多角度的MV级投影图像,再通过CBCT射线源501产生KV级射线束,对目标部位进行多角度的扫描,通过探测器获取多角度的KV级投影图像。也可以先通过CBCT射线源501产生KV级射线束,对目标部位进行多角度扫描,获取KV级投影图像,再通过直线加速器502产生MV级射线束,对目标部位进行多角度扫描,获取多角度的MV级投影图像。还可以同时通过直线加速器502产生MV级射线束、通过CBCT射线源501产生KV级射线束分别获取多角度对应能量的投影图像。
[0108]对直线加速器502得到的MV级投影图像进行重建,得到MV级投影图像。对CBCT射线源501得到的KV级投影图像进行重建,得到KV级CBCT图像。将得到的MV级CT图像与KV级CBCT图像做刚性配准。刚性配准的原理及过程可以参照本发明上述实施例中的方案,此处不再赘述。
[0109]在对MV级CBCT图像与KV级CBCT图像完成刚性配准之后,通过一定的权重将MV级CT图像与KV级CT图像进行加权处理,得到经过加权处理的CT图像,对经过加权处理的CT图像做平滑处理,得到最终的CT图像。权重的分配可以参照本发明上述实施例,此处不再赘述。
[0110]参照图6,给出了本发明实施例中的另一种放射治疗系统,包括两个CBCT射线源601,603以及直线加速器602,探测器605与CBCT射线源601对应,接收CBCT射线源601发射的经过目标部位604的射线束;探测器607与CBCT射线源603对应,接收CBCT射线源603发射的经过目标部位604的射线束;EPID606与直线加速器602对应,接收直线加速器602发射的经过目标部位604的射线束,直线加速器可以是本发明上述实施例中提供的放射治疗系统中的直线加速器。
[0111]直线加速器602即可以产生MV级的射线束,也可以产生KV级的射线束,CBCT射线源601和603可以产生KV级的射线束。
[0112]两个CBCT射线源601和603分别设置在直线加速器602的两侧,且两个CBCT射线源分别发射能量不同的KV级射线束。两个CBCT射线源对应的平板探测器固定在预设的位置,例如,固定在水平地面上,或固定在悬挂的支架上。
[0113]直线加速器602产生MV级的射线束,对应的EPID接收经过目标部位604的MV级射线束,生成对应MV级投影图像。两个CBCT射线源601和603发射两个不同能量的KV级射线束,对应的探测器接收经过目标部位604的KV级射线束,生成对应的KV级投影图像。因此可以分别获取一张MV级投影图像以及两张不同能量的KV级投影图像。通过一定的权重将获取到的MV级投影图像、两张不同能量的KV级投影图像进行加权处理,并将经过加权处理的投影图像做平滑处理,得到最终的投影图像。
[0114]可以理解的是,在本发明实施例中,也可以只存在两个CBCT射线源,参照图7,两个CBCT射线源之间存在一定的夹角,分别发射不同能量的KV级射线束,因此可以获取两张不同能量的KV级投影图像。通过一定的权重将两张不同能量的KV级投影图像进行加权处理,并将经过加权处理的投影图像做平滑处理,得到最终的投影图像。
[0115]现有技术中,若引导图像只是由旁置射线源产生的KV级射线束打击目标部位产生的图像,因为治疗时直线加速器产生的MV级射线束与产生引导图像的旁置射线源的KV射线束存在一定的夹角,即存在一定的角度偏差;因此,在进行治疗时,需要对旁置射线束产生的KV级引导图像进行几何校正,将KV级的引导图像旋转到MV级电子束进行成像时的位置;再将旋转后的KV级图像作为引导图像。几何校正依赖于测量夹角的准确性,因此旋转臂的机械稳定性对引导图像的位置精度影响很大。病人在治疗过程存在呼吸、平移等运动,几何校正并没有考虑,这会导致引导图像出现较大偏差。在旋转过程中往往采用插值操作,降低了图像分辨率。
[0116]一般情况下,MV级锥束电子束进行成像所获得的图像不满足引导图像的要求,不能直接作为引导图像使用。
[0117]因此,在本技术方案中,两幅图像加权处理叠加得到引导图像,其中的一幅是由直线加速器射线束打击目标部位产生的图像,那么在实际的使用的中可以省去几何校正的过程。
[0118]参照图8,本发明实施例还提供了一种放射治疗系统中的图像获取装置80,包括:获取单元801以及加权处理单元802,其中:
[0119]获取单元801,用于分别获取非单能的射线束对目标部位进行扫描时所采集到的对应能量的扫描图像;
[0120]加权处理单元802,用于将非单能的扫描图像进行加权处理,获取经过加权处理的扫描图像。
[0121]在具体实施中,所述获取单元801可以用于分别获取非单能的射线束对同一目标部位进行多角度扫描时所采集到的扫描图像;所述加权处理单元802可以用于根据预设的权重,将相同角度对应的非单能的扫描图像进行加权处理。
[0122]参照图3?图7,如上所述,获取单元801获取到的非单能的扫描图像可以通过如下方式生成:1)通过直线加速器301发射非单能的射线束,对目标部位进行扫描,EPID302获取对应的非单能的扫描图像;2)通过CT机401与直线加速器402分别发射不同能量的射线束,获取对应能量的扫描图像;3)通过CBCT射线源501以及直线加速器502分别发射不同能量的射线束,通过对应的探测器503以及EPID504获取对应能量的扫描图像;4)通过两个CBCT射线源601、603以及直线加速器602分别发射不同能量的射线束,通过对应的探测器605、607以及EPID606获取对应能量的扫描图像。
[0123]在具体实施中,所述非单能的射线束可以通过以下任一种方式生成:由同一射线源产生,由不同射线源产生。
[0124]在具体实施中,所述获取单元801可以用于:分别获取非单能的射线束对同一目标部位进行多角度扫描时所采集到的扫描图像;所述加权处理单元802用于将相同角度对应的非单能的扫描图像进行加权处理,获取经过加权处理的扫描图像。
[0125]在具体实施中,所述非单能的射线束可以包括MV级射线束以及KV级射线束,所述获取单元801可以用于:分别获取MV级射线束以及KV级射线束对同一目标部位进行多角度扫描时,所采集到的对应的MV级扫描图像以及KV级扫描图像;所述加权处理单元802可以用于将相同角度的MV级扫描图像与KV级扫描图像进行加权处理,获取经过加权处理的扫描图像。
[0126]在具体实施中,所述放射治疗系统中的图像获取装置80还可以包括:CT图像生成单元803,可以用于:在所述非单能的射线束由同一射线源产生时,分别将MV级扫描图像与KV级扫描图像进行图像重建,得到对应的MV级CT图像以及KV级CT图像;将所述MV级CT图像以及所述KV级CT图像进行加权处理,并对经过加权处理后的CT图像做平滑处理,得到最终的CT图像。
[0127]在具体实施中,所述CT图像生成单元803,可以用于:在所述非单能的射线束由不同射线源产生,分别将MV级扫描图像与KV级扫描图像进行图像重建,得到对应的MV级CT图像以及KV级CT图像;将所述MV级CT图像以及所述KV级CT图像进行刚性配准,并在刚性配准完成后,将所述MV级CT图像以及所述KV级CT图像进行加权处理;对进行加权处理后
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