一种用于放射治疗的图像引导方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及医学图像处理，特别涉及一种用于放射治疗的图像引导方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、影像引导放疗是一种具有广泛应用前景的放疗技术，现有的影像引导放疗系统中，基于锥形束计算机断层成像(cbct)设备的引导系统，需要全周扫描患者，采集数以百计的投影才能重建断层图像，导致重建时间较长，不能在射线出束的治疗中实时成像引导，且周向采集剂量较大。基于扇束计算机断层成像(fbct)的引导放疗系统，引导放疗虽然图像质量好，可以直接用于计划制作和调整，但扫描时患者的位置与实际治疗时并不相同，患者在ct端和治疗端存在运动，再次引入了不精确因素。基于核磁共振的引导放疗系统，虽然图像软组织对比度高，理论上能在治疗的同时获取肿瘤及周边组织实时图像，可以进行实时的跟踪和门控，但基于核磁共振成像的igrt系统通常图像线性度差，金属植入物在体影响等问题，而且比使用x射线成像的放射治疗系统更大、更复杂、更昂贵；基于kv 2d x射线影像的引导放疗系统，虽然可以进行实时的成像跟踪，但无法重建患者3d ct图像；基于光学体表追踪设备的引导放疗系统，虽然能够实现实时的患者体表追踪，但其无法准确建立患者体表与体内肿瘤和组织器官的关系，仅能应用于门控治疗。

2、由此，现有的影像引导放疗方法，无法快速、准确的获取肿瘤及周边组织在治疗分次间的影像变化和治疗过程中的实时影像变化，进而无法精确的引导放射治疗。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种用于放射治疗的图像引导方法、装置、介质及设备，主要目的在于解决目前存在的无法精确的引导放射治疗的问题。

2、为解决上述问题，本申请提供一种用于放射治疗的图像引导方法，包括：

3、基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据；

4、利用预先训练获得的目标单视角成像模型实时对所述投影数据进行图像重建，获得与目标对象对应的目标ct图像；

5、基于所述目标ct图像以及预先制定的计划ct图像，确定目标ct图像中目标感兴趣区域与计划ct图像中感兴趣区域的位置关系，以基于所述位置关系进行放射治疗的引导。

6、可选的，在基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据之前，所述方法还包括：

7、基于单视角成像装置采集获得校准模体的投影数据；

8、利用所述目标单视角成像模型对校准模体的投影数据进行图像重建，获得与校准模体对应的、三维类型的校准ct图像；

9、基于所述校准ct图像对所述目标单视角成像模型进行校正。

10、可选的，在基于所述目标ct图像以及预先制定的计划ct图像，确定目标ct图像中目标感兴趣区域与计划ct图像中感兴趣区域的位置关系之前，所述方法还包括：

11、基于光学设备获取目标对象的初始位置；

12、基于所述初始位置以及计划ct图像对应的位置区域，对所述目标对象的位置进行调整。

13、可选的，所述目标ct图像为三维类型的ct图像、或者为四维类型的ct图像；

14、所述计划ct图像为三维类型的ct图像、或者为四维类型的ct图像。

15、可选的，所述用于放射治疗的图像引导方法方法还包括：预先制定四维类型的计划ct图像，具体包括：

16、针对感兴趣区域，利用单视角成像装置采集获得呼吸运动周期内各阶段对应的投影数据；

17、分别对各阶段对应的投影数据进行图像重建，获得与呼吸运动周期对应的4dct图像，以基于所述4dct图像制定获得与呼吸运动周期对应的周期计划ct图像。

18、可选的，所述用于放射治疗的图像引导方法还包括：预先制定三维类型的计划ct图像，具体包括：

19、针对感兴趣区域，利用单视角成像装置采集获得投影数据；

20、对所述投影数据进行图像重建，获得3dct图像，以基于所述3dct图像制定获得所述计划ct图像。

21、可选的，所述基于所述位置关系进行放射治疗的引导，具体包括：

22、在开启治疗放射源之前，基于所述位置关系进行放射治疗的引导；

23、和/或，在开启治疗放射源后，基于所述位置关系进行放射治疗的引导。

24、可选的，所述基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据，具体包括：

25、响应于目标用户的触发操作，启动所述单视角成像装置，以基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据。

26、可选的，在获得与目标对象对应的、的目标ct图像之后，所述方法还包括：

27、将所述目标ct图像与相邻历史时刻对应的历史目标ct图像进行比对，获得目标ct图像与历史目标ct图像的图像差异度；

28、基于所述图像差异度进行异常提示。

29、可选的，在确定目标ct图像中目标感兴趣区域与计划ct图像中感兴趣区域的位置关系之后，所述方法还包括：

30、实时显示目标ct图像与计划ct图像之间的差异图像。

31、为解决上述问题，本申请提供一种用于放射治疗的图像引导装置，包括：

32、采集模块，用于基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据；

33、重建模块，用于利用预先训练获得的目标单视角成像模型实时对所述投影数据进行图像重建，获得与目标对象对应的目标ct图像；

34、引导模块，用于基于所述目标ct图像以及预先制定的计划ct图像，确定目标ct图像中目标感兴趣区域与计划ct图像中感兴趣区域的位置关系，以基于所述位置关系进行放射治疗的引导。

35、为解决上述问题，本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述用于放射治疗的图像引导方法的步骤。

36、为解决上述问题，本申请提供一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述任一项所述用于放射治疗的图像引导方法的步骤。

37、本申请中的用于放射治疗的图像引导方法、装置、介质及设备，通过采用单视角成像模型进行ct图像重建，图像采集数量较少，重建速度快，由此可以实时、准确的重建获得目标ct图像，由此可以基于目标ct图像以及计划ct图像，在治疗过程前和/或治疗过程中快速、精准的进行放射治疗的引导，与此同时降低了整个引导过程中患者所受的辐射剂量。

38、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。

技术特征：

1.一种用于放射治疗的图像引导方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据之前，所述方法还包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述目标ct图像以及预先制定的计划ct图像，确定目标ct图像中目标感兴趣区域与计划ct图像中感兴趣区域的位置关系之前，所述方法还包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标ct图像为三维类型的ct图像、或者为四维类型的ct图像；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先制定四维类型的计划ct图像，具体包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先制定三维类型的计划ct图像，具体包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置关系进行放射治疗的引导，具体包括：

8.一种用于放射治疗的图像引导装置，其特征在于，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-7任一项所述用于放射治疗的图像引导方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述权利要求1-7任一项所述用于放射治疗的图像引导方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种用于放射治疗的图像引导方法、装置、介质及设备。其中，方法包括：基于单视角成像装置采集获得目标对象任意角度的投影数据；利用预先训练获得的目标单视角成像模型实时对所述投影数据进行图像重建，获得与目标对象对应的目标CT图像；基于所述目标CT图像以及预先制定的计划CT图像，确定目标CT图像中目标感兴趣区域与计划CT图像中感兴趣区域的位置关系，以基于所述位置关系进行放射治疗的引导。本申请通过采用单视角成像模型进行CT图像重建，图像采集数量少，重建速度快，由此可以实时、准确的重建获得目标CT图像，实现治疗过程前和/或治疗过程快速、精准的进行放射治疗的引导。

技术研发人员：解迪,郭晓鸣,柴猛,江鑫
受保护的技术使用者：沈阳东软智睿放疗技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16