乳腺定位膜的生成方法及装置与流程

本发明涉及一种医疗技术领域，特别是涉及一种乳腺定位膜的生成方法及装置。

背景技术：

乳腺癌是女性疾病中最常见的一种恶性肿瘤，我国乳腺癌的发病年龄逐年呈年轻化增长。在对乳腺癌进行治疗的过程中，放射治疗是一种效果好、准确性高的治疗方法。其中，在进行放射治疗时，需要患者平躺于医用电子直线加速器治疗床上，由于乳腺腺体的柔软性，患者在每次平躺时，乳腺的摆位都会出现变化，使得对肿瘤进行放射治疗时出现误差。

目前，为了减小乳腺的摆位出现变化，现有的放射治疗时，会在患者平躺时使用固定装置将乳腺固定至一个位置，但是，由于固定装置在挤压固定乳腺过程中，仍然会使乳腺的摆位重复性出现误差，且患者每次抬臂或移动的位置也会影响乳腺摆位的重复性，导致放射治疗乳腺癌时，确定肿瘤位置的准确度较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种乳腺定位膜的生成方法及装置，主要目的在于现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性较差的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种乳腺定位膜的生成方法，包括：

获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到；

根据所述扫描数据建立三维乳腺模型；

处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型；

发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。

依据本发明一个方面，提供了一种乳腺定位膜的生成装置，包括：

获取单元，用于获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到；

建立单元，用于根据所述扫描数据建立三维乳腺模型；

处理单元，用于处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型；

发送单元，用于发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明提供了一种乳腺定位膜的生成方法及装置，首先获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到，然后根据所述扫描数据建立三维乳腺模型，再处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型，最后发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。与现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性相对较差相比，本发明实施例通过获取乳腺部位的扫描数据建立三维乳腺模型，根据三维乳腺模型3d打印出乳腺部位外部轮廓的乳腺定位膜，使得患者在每次治疗过程中使用乳腺定位膜，避免每次出现不同的摆位，为乳腺摆位提供了较好的重复性，减少因患者的乳腺移动而影响对肿瘤聚焦出现的偏移，从而提高了对乳腺癌治疗的精度及效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例一提供的一种乳腺定位膜的生成方法流程图；

图2示出了本发明实施例二提供的另一种乳腺定位膜的生成方法流程图；

图3示出了本发明实施例三提供的一种乳腺定位膜的生成装置框图；

图4示出了本发明实施例四提供的另一种乳腺定位膜的生成装置框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种乳腺定位膜的生成方法，如图1所示，所述方法包括：

101、获取乳腺部位的扫描数据。

其中，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到，所述乳腺部位为患者患有乳腺肿瘤的乳腺及乳腺外的胸部，可以为一侧乳腺部位，也可以为两侧的乳腺部位，本发明实施例不做具体限定，所述人体光学三维扫描设备可以对多个角度的人体表面进行扫描，得到人体表面的三维坐标的数据。

需要说明的是，本发明实施例中，在对人体乳腺部位进行扫描时，由于每个人的体型不同，乳腺对应的位置也不同，所以需要将扫描的对象扩大至人体的整个上半部的胸部，及胸部的两侧，从而确保将所有的乳腺部位都扫描进去。

102、根据所述扫描数据建立三维乳腺模型。

其中，所述三维乳腺模型可以通过数据清晰的描述为胸部模型及乳腺模型，所述建立三维乳腺模型的方法是通过三维数据处理软件进行建模，建立的三维乳腺模型可以通过计算机软件直观的呈现出人体胸部及乳腺的形状，建模的具体算法可以根据不同的扫描参数、技术人员选择而不同，本发明实施例不做具体限定。

103、处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型。

对于本发明实施例，所述的处理包括提取三维乳腺模型中肿瘤对应的乳腺侧外部轮廓数据进行提取，也可以包括提取三维乳腺模型中两侧乳腺的外部轮廓数据进行提取，本发明实施例不做具体限定。所述外部轮廓对应的模型为乳腺外部轮廓的模型，所述模型可以根据乳腺扫描数据模拟一定厚度、大小的轮廓模型，通过这个模型可以制作出具有一定厚度、大小的乳腺定位膜，所述与乳腺部位的外部轮廓对应的模型为由外部轮廓数据建立的模型，以便通过模型打印定位膜。

例如，对于三维乳腺模型，处理三维乳腺模型中的数据，提取出乳腺部位的外部轮廓数据，通过外部轮廓数据可以建立模型，这个模型为乳腺部位对应的一个如内衣形状的轮廓模型。

104、发送3d打印指令。

其中，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜，所述发送指令可以通过无线或有线进行传输，所述3d打印设备为通过粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来生成乳腺定位膜。在发送3d打印指令时，指令中携带有需要打印的模型，以便3d打印机根据模型进行打印。

本发明提供了一种乳腺定位膜的生成方法，首先获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到，然后根据所述扫描数据建立三维乳腺模型，再处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型，最后发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。与现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性相对较差相比，本发明实施例通过获取乳腺部位的扫描数据建立三维乳腺模型，根据三维乳腺模型3d打印出乳腺部位外部轮廓的乳腺定位膜，使得患者在每次治疗过程中使用乳腺定位膜，避免每次出现不同的摆位，为乳腺摆位提供了较好的重复性，减少因患者的乳腺移动而影响对肿瘤聚焦出现的偏移，从而提高了对乳腺癌治疗的精度及效率。

本发明实施例提供了另一种乳腺定位膜的生成方法，如图2所示，所述方法包括：

201、当检测到扫描指令时，通过向位于定位机的上方、左方及右方的人体光学三维扫描设备发送启动指令。

对于本发明实施例，以使得所述人体光学三维扫描设备扫描位于定位机中的乳腺部位，所述扫描数据包括乳腺扫描数据及胸部扫描数据，所述扫描指令是由用户进行输入的，所述定位机为ct模拟定位机，用于使患者在处于与医用电子直线加速器一样的治疗环境中，即患者躺在定位机的机床上感受到的环境与躺在真实医用电子直线加速器中感受到的环境是一样的，所述人体光学三维扫描设备为预先进行配置在定位机的上方、左方及右方，以便从人体的正面、左侧及右侧扫描乳腺部位，所述发送启动指令可以通过有线传输，也可以通过无线传输，这就需要人体光学三维扫描设备与当前的执行主体进行数据连接，以便将扫描数据传输至数据处理执行主体中。通过从三个方向进行人体扫描，进一步对乳腺部位进行全面的模拟，以便建立的乳腺模型与人体乳腺最为契合。

需要说明的是，ct模拟定位机主要功能为扫描影像、定位标记，从而确定肿瘤中心位置，制定治疗计划后，对肿瘤的治疗是在医用电子直线加速器下进行，ct模拟定位机和医用电子直线加速器的中心在同一位置，且床板相同，空间环境是相同的。

202、获取乳腺部位的扫描数据。

需要说明的是，对于本发明实施例，所述扫描数据包括乳腺扫描数据及胸部扫描数据，所述乳腺扫描数据为乳腺对应的三维坐标数据，而胸部扫描数据为除了乳腺外位于胸部的其他部位对应三维坐标数据。当前获取扫描数据的执行主体可以为一个分别与3d打印机、人体光学三维扫描设备相连接的服务器或处理器，存储有处理三维数据的软件及技术人员预先设定好的建模等算法。当人体光学三维扫描设备扫描完数据后，通过无线或有线数据连接，将扫描的数据传至当前数据处理端，以便获取扫描数据。

203、根据所述扫描数据建立三维乳腺模型。

本步骤与图1所述步骤102所述的方法相同，这里不再赘述。

204、外扩处理所述三维乳腺模型。

其中，所述外扩处理为将所述三维乳腺模型中所述乳腺扫描数据及所述胸部扫描数据向人体外部方向扩充特定的厚度。为了使乳腺定位膜足够坚固，定型效果好，所述特定的厚度可以以毫米为单位，如3毫米、5毫米，本发明实施例不做具体限定。

需要说明的是，对于本发明实施例，在对三维乳腺模型进行外扩处理时，是以人体表层皮肤的三维坐标数据为起点，向人体外部方位扩大毫米单位的厚度。由于需要防止病人在多次治疗过程中乳腺摆位的重复性差，即由于乳腺较为柔软，即使使用固定装置在多次治疗时将乳腺固定为一个位置，但是仍会出现乳腺的摆位出现变化，因此，需要使用一个定位膜来罩住乳腺，使乳腺可以重复的固定成一个位置，这样在对乳腺进行多次治疗时，才能保证直接对准乳腺中的肿瘤。其中，为了使定位膜紧密贴合于乳腺及胸部，需要定位膜紧贴于皮肤表面，因此需要以人体表层皮肤的三维坐标数据作为起点，这样扩充后的模型才能与人体最为契合。

205、按照外扩后的三维乳腺模型及预先扫描的定位膜与定位板的连接固定装置扫描数据生成乳腺定位膜的模型。

其中，所述定位板为一个与供患者平躺的床固定连接的长条板，并位于定位机的下方，定位机为一个ct模拟机，用于营造一个与医用电子直线加速器放射治疗环境一样的治疗环境，所述定位膜为待生成的乳腺定位膜，可以为一种胶质膜，可以将整个胸部进行覆盖，以防患者在扫描过程中出现微弱的移动，例如，这种胶质膜泡在60摄氏度水中软化，然后贴合放置于人体的胸部，在人体温度及晾干的环境中转件变硬。所述定位膜与定位板连接固定装置用于连接固定定位板与定位膜，通过在连接固定装置上进行标记，可以轻易的找到每次治疗患者应该在什么位置佩戴乳腺定位膜。

需要说明的是，生成的乳腺定位膜的模型为外扩后的三维乳腺模型及定位膜与定位板的连接固定装置配置成的一个整体模型，为了直接将生成的乳腺定位膜固定在预先设置好的位置中，这个模型可以利用连接固定装置上的固定钮直接将乳腺定位膜及其定位机的定位板连接起来，从而更加固定乳腺。为了避免每个患者或每次生成乳腺定位膜时都需要扫描定位装置，浪费资源，因此可以预先将选择好固定位置的连接装置进行扫描，以便生成定位膜时直接提取数据使用。

206、当接收到用户输入的打印指令时，向3d打印设备发送启动指令。

其中，所述打印指令可以与扫描指令共同输入，也可先向用户展示扫描的三维乳腺模型后，再进行输入，本发明实施例不做具体限定。由于3d打印设备与当前数据处理端是通过无线或有线连接进行传输数据的，所以在确定需要打印后，需要向3d打印设备发送启动指令，以便3d打印设备启动。

207、当所述3d打印设备启动后，发送3d打印指令。

其中，所述3d打印指令携带有所述乳腺定位膜的模型，以使得所述3d打印设备按照所述乳腺定位膜的模型打印生成乳腺定位膜。通过按照所述乳腺定位膜的模型打印生成乳腺定位膜，生成一个完全契合患者乳腺形状的定位膜，为每次治疗过程中的摆位提供了较好的重复性。

对于本发明实施例，具体的应用场景可以如下所示，但不限于此，包括：在输入扫描指令之前，需要令患者平躺于ct模拟定位机中，检测到用户输入扫描指令，通过位于定位机的上方、左方及右方的人体光学三维扫描设备进行人体三维扫描，获取乳腺部分的扫描数据为一个包含有多个三维数据的集合，单位为毫米级，如{(x1，y1，z1)，(x2，y2，z2)，...(xn，yn，zn)}，通过三维数据处理算法建立三维乳腺模型，可以通过计算机将三维乳腺模型显示出来，然后将三维乳腺模型的乳腺扫描数据及胸部扫描数据向人体外部方向扩充3毫米的厚度，然后将外扩后的三维乳腺模型与预先扫描的定位膜与定位板的连接固定装置扫描数据整合成一个可以将整个乳腺紧密罩住又可以固定在定位机上的模型，接收到打印指令后，启动3d打印设备，并将整合后的模型发送至3d打印设备中进行打印，得到一个3毫米厚的的乳腺定位膜。

本发明提供了另一种乳腺定位膜的生成方法，与现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性相对较差相比，本发明实施例通过获取乳腺部位的扫描数据建立三维乳腺模型，将三维乳腺模型坐标数据的向人体外部方向外扩毫米级单位，将外扩后的模型与定位膜及定位机的连接装置配置成一个整体进行打印，使得患者在每次治疗过程中使用乳腺定位膜来固定乳腺位置，避免每次出现不同的摆位，为乳腺摆位提供了较好的重复性，减少因患者的乳腺移动而影响对肿瘤聚焦出现的偏移，从而提高了对乳腺癌治疗的精度及效率。

进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种乳腺定位膜的生成装置，如图3所示，该装置包括：获取单元31、建立单元32、处理单元33、发送单元34。

获取单元31，用于获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到；所述获取单元31为一种乳腺定位膜的生成装置执行获取乳腺部位的扫描数据的功能模块。

建立单元32，用于根据所述扫描数据建立三维乳腺模型；所述建立单元32为一种乳腺定位膜的生成装置执行根据所述扫描数据建立三维乳腺模型的功能模块。

处理单元33，用于处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型；所述处理单元33为一种乳腺定位膜的生成装置执行处理所述三维乳腺模型的功能模块。

发送单元34，用于发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。所述发送单元34为一种乳腺定位膜的生成装置执行发送3d打印指令的功能模块。

本发明提供了一种乳腺定位膜的生成装置，首先获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到，然后根据所述扫描数据建立三维乳腺模型，再处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型，最后发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。与现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性相对较差相比，本发明实施例通过获取乳腺部位的扫描数据建立三维乳腺模型，根据三维乳腺模型3d打印出乳腺部位外部轮廓的乳腺定位膜，使得患者在每次治疗过程中使用乳腺定位膜，避免每次出现不同的摆位，为乳腺摆位提供了较好的重复性，减少因患者的乳腺移动而影响对肿瘤聚焦出现的偏移，从而提高了对乳腺癌治疗的精度及效率。

进一步的，作为对上述图2所示方法的实现，本发明实施例提供了另一种乳腺定位膜的生成装置，如图4所示，该装置包括：获取单元41、建立单元42、处理单元43、发送单元44、生成单元45、扫描单元46。

获取单元41，用于获取乳腺部位的扫描数据，所述扫描数据由人体光学三维扫描设备对乳腺部位进行扫描得到；

建立单元42，用于根据所述扫描数据建立三维乳腺模型；

处理单元43，用于处理所述三维乳腺模型，得到与乳腺部位的外部轮廓对应的模型；

发送单元44，用于发送3d打印指令，所述3d打印指令用于指示3d打印设备按照所述模型打印生成乳腺定位膜。

所述处理单元，具体用于外扩处理所述三维乳腺模型，所述外扩处理为将所述三维乳腺模型中所述乳腺扫描数据及所述胸部扫描数据向人体外部方向扩充特定的厚度。

进一步地，为了进一步固定定位机与乳腺定位膜，所述装置还包括：

生成单元45，用于按照外扩后的三维乳腺模型及预先扫描的定位膜与定位板的连接固定装置扫描数据生成乳腺定位膜的模型。

具体的，为了向3d打印设备发送乳腺定位膜的模型，所述发送单元44包括：

第一发送模块4401，用于当接收到用户输入的打印指令时，向3d打印设备发送启动指令；

第二发送模块4402，用于当所述3d打印设备启动后，发送3d打印指令，所述3d打印指令携带有所述乳腺定位膜的模型，以使得所述3d打印设备按照所述乳腺定位膜的模型打印生成乳腺定位膜。

进一步地，为了对人体乳腺部位进行全方位扫描，所述装置还包括：

扫描单元46，用于当检测到扫描指令时，通过向位于定位机的上方、左方及右方的人体光学三维扫描设备发送启动指令，以使得所述人体光学三维扫描设备扫描位于定位机中的乳腺部位。

本发明提供了另一种乳腺定位膜的生成装置，与现有放射治疗时，使用固定装置仍会使乳腺摆位重复性相对较差相比，本发明实施例通过获取乳腺部位的扫描数据建立三维乳腺模型，将三维乳腺模型坐标数据的向人体外部方向外扩毫米级单位，将外扩后的模型与定位膜及定位机的连接装置配置成一个整体进行打印，使得患者在每次治疗过程中使用乳腺定位膜来固定乳腺位置，避免每次出现不同的摆位，为乳腺摆位提供了较好的重复性，减少因患者的乳腺移动而影响对肿瘤聚焦出现的偏移，从而提高了对乳腺癌治疗的精度及效率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以使得不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的汽车信息的安全测试方法及装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。