基于壳结构的剂量信息确定装置、电子设备及存储介质的制作方法

本技术涉及医疗科技领域，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。

背景技术：

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、本技术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、根据本技术的一个方面，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个剂量值删除至剩余一个剂量值，并将j个剂量值中剩余的所有剂量值作为该切层影像对应的目标剂量值，其中，满足预设条件的x个剂量值对应的多个射线为不同角度但穿过相同的一个预设格点的射线，x为小于或等于j的正整数；第三确定模块，用于根据每个切层影像对应的目标剂量值重新确定壳结构对应的剂量信息。

11、可选地，第三确定模块，包括：第一获取子模块，用于获取n个切层影像对应的n个参考点之间的相对位置关系；第一处理子模块，用于根据相对位置关系在每个切层影像对应的目标剂量值的基础上通过填充操作得到每个切层影像对应的剂量信息，其中，填充操作用于在保持n个参考点之间的相对位置关系的情况下，依据每个参考点至壳结构的最大外接矩形的中心点的距离分别填充得到该参考点所在的切层影像对应的剂量信息，该切层影像对应的剂量信息为一维形式并且长度为预设长度的剂量信息，该切层影像对应的剂量信息中至少包括该切层影像对应的目标剂量值；第二处理子模块，用于依据n个切层影像之间的关联关系，将n个切层影像中的每个切层影像对应的剂量信息进行叠加，得到壳结构对应的二维形式的剂量信息。

12、可选地，基于壳结构的剂量信息确定装置还包括：第四确定单元，用于在壳结构包括多层子壳结构的情况下，基于每层子壳结构对应的n个切层影像和该层子壳结构对应的初始剂量分布图重新确定该层子壳结构对应的二维形式的剂量信息，其中，不同层的子壳结构对应壳结构的不同厚度；第五确定单元，用于依据多层子壳结构中的每层子壳结构对应的二维形式的剂量信息确定壳结构在不同厚度下的三维形式的剂量信息。

13、根据本技术的另一方面，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基于壳结构的剂量信息确定装置。

14、根据本技术的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，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基于壳结构的剂量信息确定装置运行。

15、在本技术中，采用根据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的方式，提供一种基于壳结构的剂量信息确定装置，包括获取单元、第一确定单元、切层单元以及第二确定单元。其中，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，勾画影像用于表征目标器官的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。

16、由上述内容可知，在本技术中，通过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，勾画影像用于表征目标器官的壳结构在医学影像中的轮廓信息，从而实现了将壳结构的图像信息从目标器官对应的医学影像中单独提取出来的目的。

17、另外，本技术将勾画影像切层为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，从而实现了将3d形式的壳结构的勾画影像转换为2d影像的技术效果，此外，由于初始剂量分布图中至少记录了壳结构对应的原始剂量分布信息，因此，本技术根据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，实现了在不考虑壳结构所包裹的目标物质的情况下，通过壳结构自身所定义的体积来重新确定壳结构的剂量信息的技术效果，进而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。