[发明专利]一种超声联合腹压板的运动管理方法

说明书

本发明一种超声联合腹压板的运动管理方法，基于超声联合腹压板的运动管理装置实现步骤包括：S1:超声探头和腹压板连接于床板，并在采集超声数据时保证二者相对于床板位置的固定，即二者在实验室或治疗室坐标系中位置的固定；S2:调节腹压板压迫位置和腹压板高度，迫使患者进入浅呼吸状态，记录腹压板位置；S3:调节超声探头扫描位置和超声探头高度，记录超声探头在水平方向和竖直方向上的位置；S4:超声探头在所调位置处采集患者腹部超声图像，追踪算法追踪超声图像中感兴趣器官或肿瘤的运动，获取感兴趣器官或肿瘤的位置、运动幅度及变形程度。本发明减小了腹部器官或肿瘤运动幅度和变形程度，提高了超声图像中腹部器官可追踪性及追踪可靠性。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，特别涉及用于放疗的一种超声联合腹压板的运动管理方法。

背景技术

腹压板作为一种压迫腹部来迫使人体浅呼吸的装置，其在放疗中得到了广泛的应用。现有与腹压板相结合应用的运动管理手段是CT或X线透视，利用CT或X线透视进行腹部器官或肿瘤的运动检测，已验证了腹压板可有效降低腹部器官或肿瘤的运动幅度。但CT或X线透视的软组织分辨力不好，提供的信息有限，同时也使病人受到额外的照射剂量，加重病人的身体负担。超声成像具有动态成像速度快，软组织分辨力好，安全无辐射，便捷的优点，因此利用超声可快速获得对比度高的肿瘤和软组织图像，有望实现腹部器官的运动检测。但超声成像视野小，受呼吸运动影响大的腹部器官或肿瘤会因运动幅度过大导致器官或肿瘤的追踪标志超出超声图像的视野，或因器官变形过大导致器官或肿瘤的追踪标志外观变化较大，造成追踪的失败，影响运动的评估。呼吸抑制之后再用超声进行运动追踪，有望减小器官或肿瘤运动幅度和变形程度，从而提高超声中目标追踪的可靠性。

发明内容

要解决的技术问题：

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的目的是减小器官和肿瘤运动幅度和变形程度，提高器官和肿瘤在超声图像中的可视性和可追踪性，实现超声图像中目标的自动追踪。为此，本发明提供一种超声联合腹压板的运动管理方法。

为达成本发明目的，本发明提供一种超声联合腹压板的运动管理方法，基于一种超声联合腹压板的运动管理设备实现所述运动管理方法的步骤包括：

步骤S1:超声探头和腹压板连接于床板，并在采集超声数据时保证二者相对于床板位置的固定，即二者在实验室或治疗室坐标系中位置的固定；

步骤S2:调节腹压板压迫位置和腹压板高度，迫使患者进入浅呼吸状态，记录腹压板位置；

步骤S3:调节超声探头扫描位置和超声探头高度，记录超声探头在水平方向和竖直方向上的位置；

步骤S4:超声探头在所调位置处采集患者腹部超声数据，追踪算法追踪超声数据中感兴趣器官或肿瘤的运动，获取感兴趣器官或肿瘤的位置、运动幅度及变形程度。

本发明的有益效果：本发明将超声探头和腹压板联合，可利用超声实时准确的追踪腹压板抑制后的腹部器官运动。腹压板降低腹部器官运动幅度和变形程度，保证所追踪标志始终显示在超声的成像视野里，从而提高了器官和肿瘤在超声图像中的可视性和可追踪性，同时利用归一化互相关匹配法，实现超声图像中目标的自动追踪，为超声引导放疗提供一个新的途径。另一方面，超声探头固定在腹压板上，其与患者的空间关系相对稳定，提高了超声定位的可重复性。根据21个志愿者的实验结果显示，未施加腹压板前肝脏运动幅度最大达到了3.94cm，施加腹压板后肝脏运动幅度都抑制在1.20cm以内，表明该方法有效减小了腹部器官的运动幅度，且超声图像中显示抑制后的肝脏或胰腺变形程度相比于抑制前有明显减小。因此施加腹压板一方面减小了呼吸运动幅度，从而减小了呼吸运动导致的靶区边界外放，也避免了器官或肿瘤的追踪标志超出超声图像的视野，另一方面减小了器官的变形程度，从而避免了器官或肿瘤追踪标志外观变化过大，这提高了腹部器官和肿瘤在超声图像中的可追踪性及追踪可靠性，为超声在放疗计划制定前的运动评估和放疗中的实时运动管理提供了一个新的应用途径。另外，本发明的方法也可用于超声引导的活检和放疗以外的其它治疗方法。