[发明专利]一种在放疗过程中追踪肿瘤位置变化的方法

说明书

一种在放疗过程中追踪肿瘤位置变化的方法，该方法包括以下步骤：采集人体四个标准体位的核磁共振姿势拍摄图像，获取人体各个主要姿态时的肿瘤位置，建立人体肿瘤位置的数据库，使用旋转法得到大量训练样本，并使用cnn卷积神经网络进行识别和计算；通过获取当前人体在某种姿势时肿瘤位置，对比病人此时体位与标准体位的位姿变化，在三维模型中检索对比此时肿瘤的位置，判断当前根据三维模型预测的肿瘤位置与核磁共振所拍摄的肿瘤实际位置所在的误差e，基于误差对模型追踪的精度进行调整，以达到可以在人体的姿态和摆位的变化时能够根据图像精确地追踪肿瘤的位置变化，经过标定消除位置追踪所存在的误差。

技术领域

本发明涉及肿瘤位置追踪技术领域，具体涉及一种在放疗过程中由于人体的姿态和摆位的变化而造成肿瘤位置变化的追踪技术。

背景技术

在传统的放射治疗中，确定有放疗指征后，由医生、物理师和技师根据患者具体情况选择和制作固定模具(保证每次放疗时良好的体位重复性，并尽量使患者感觉舒适，减少体位变动误差对精确放疗的影响，保证准确的放疗)。一般情况下，CT扫描完成后，将影像数据传输至放疗科计划系统。头颈部肿瘤患者选择可塑面膜或头颈肩膜固定，而胸腹部肿瘤患者选择负压成型袋或体膜固定，乳腺放疗使用乳腺托架，体位固定完成后，需要进行放疗模拟扫描定位来获取患者肿瘤及其周围器官组织详细的影像数据。

由物理师将图像导入计划系统，进行初步的影像数据处理，保证图像高质量，医师准确勾画靶区。影像数据经过初步的处理后，由医师勾画放疗病灶靶区和需保护的重要器官组织轮廓图，精确放疗靶区包括GTV(CT/MRI检查等显示的肿瘤轮廓)、CTV(包括GTV和肿瘤可能侵犯的亚临床灶)、PTV(考虑了患者器官运动和摆位误差的CTV)。

依照计划系统给出的肿瘤中心位置，找出对应的体表标志作为放疗时摆位的依据。射野验证:指在确定放疗中心位置后，利用模拟机拍摄X光片，核对中心位置、每个照射野形状、入射角度和射野大小等是否正确，可将位置误差控制在2～3mm以内。剂量验证:由物理师通过人体仿真体模，比较实体内所接受的射线照射剂量与计划系统所设计的照射剂量是否一致。

放射治疗一般由2位技师共同完成，先在操作室核对治疗参数，然后在机房内进行摆位，按照标记线摆好病人，加入挡块，楔形板等需要的辅助器材，向患者交代好遇到不舒服不能耐受时可举手示意等注意事项之后就可以离开机房并关闭铅门。治疗中开启病人监视系统，密切监视病人体位是否移动，如果发现病人体位移动或发出求助信息，应立即停止治疗并做相应处理，纠正后再行照射。放疗(一般1天1次，1周治疗5天，大概4-6周完成治疗)。

需要特别说明的是:第一次摆位为了确保以后每次治疗精确需要仔细验证，可能需要的时间会长些，但是一般都能坚持，以后治疗时间会短一些，普通放疗一般几分钟，复杂的适形调强放疗可能超过20分钟，放疗期间要注意保护身上画的各种标记，不能擦洗掉，否则需要重新定位。

发明人在研发过程中发现，目前放射治疗的过程中虽然能够确定肿瘤的位置并根据位置确定治疗区域，但是病人在放射治疗的过程中需要各种夹具和托架，进行体姿和摆位的固定，并且在放疗过程中对病人体姿的精度要求较高，病人必须长期保持一个固定姿态，否则就要立即停止治疗并做相应处理，在纠正后重新治疗，这对病人本身就有很大的难度，并且对治疗效果和效率也有较大的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种在放疗过程中由于人体的姿态和摆位的变化而造成肿瘤位置变化的追踪技术，该技术可以在人体的姿态和摆位发生变化时，能追踪到肿瘤的实时位置，提高放疗过程的治疗效率，提高对肿瘤放射治疗的准确率，减少了病人治疗过程中的痛苦体验。

本发明所提供的一种在放疗过程中由于人体的姿态和摆位的变化而造成肿瘤位置变化的追踪技术的技术方案是：

一种在放疗过程中由于人体的姿态和摆位的变化而造成肿瘤位置变化的追踪技术，该方法包括以下步骤：