[发明专利]一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导装置

说明书

本发明公开了一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导装置，包括病人所需治疗床、呼吸门控传感器、核磁共振设备含核磁共振腔体、MR核磁共振图像工作站、图像融合采集装置、图像融合处理装置(图像融合算法的实现)，图像融合显示装置、连接呼吸门控感知装置和融合装置的同步信号线。融合算法利用门控设备得到当前MR帧图像作为静止的背景模型，并在不断更新患者正常呼吸情况下的MR图像中检测前景图像，提取出运动肿瘤目标，确保病人在身体呼吸状态下，肿瘤位置更加准确，且保证肿瘤靶区的照射剂量更加精确、适宜；该发明在医生对病人进行放射治疗时，患者只需要一次屏气获得门控信号，后期治疗只需正常呼吸即可，有利于病人的临床治疗。

技术领域

本发明属于医疗机械设备技术领域，涉及一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导技术，具体是一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导装置及其方法。

背景技术

目前，医疗电子机械设备的发展对先进治疗技术的发展起到了巨大的帮助，但是在某些治疗方式中还有很大的改进空间。例如在医生对病人进行放射治疗时，一般需要对病人进行摆位，将病床转移到指定位置，技师操作往往无法知晓病人躺在治疗床上的真实位置，如人体对旋转机架、治疗头等的距离。现有的放疗过程中，患者的呼吸会造成肿瘤位置及重要器官的移动，可能导致肿瘤靶区的低剂量照射，或重要器官的高剂量照射，产生放射性肺炎、肝炎等病症。而“呼吸门控”技术可在一定程度上控制呼吸对肿瘤靶区的影响，能精确勾画靶区位置，减少重离子束治疗的副作用。尤其在摆位过程中需要图像引导技术对肿瘤位置进行准确定位并实时爆破。尤其对人体软组织，如脑部、腹部、肺部及乳腺等部位，在身体呼吸状态下容易造成肿瘤位置不准确，现有技术下如果采用呼吸门控技术，需要病人长期屏住呼吸，人为改变呼吸参数，实现门控剂量分布的符合性和系统鲁棒性。通过引入相靶区和门控技术对靶区体积的减少作用。临床过程中，参与放疗治疗的患者，尤其晚期(III期,IV期)患者，相对身体较弱，难以获得准确的门控信号，尤其治疗过程中，患者需要一直屏气，非常不利于临床治疗。为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导装置及其方法，在医生在通过本发明对病人进行放射治疗时，患者只需要一次屏气获得门控信号，后期治疗只需正常呼吸即可。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现；

一种呼吸门控与核磁共振图像融合图像引导装置，包括图像融合采集装置、图像融合处理装置完成图像融合算法的实现、图像融合显示装置、呼吸门控感知装置和融合装置的同步信号线、病人所需治疗床、呼吸门控传感器、核磁共振设备含核磁共振腔体和MR核磁共振图像工作站，该装置的具体使用步骤如下：

步骤一：通过启动呼吸门控感知装置，并获取呼吸门控传感器信号，病人屏气一次，MR图像工作站获取MR图像，启动连接呼吸门控感知装置和融合装置的同步信号线的信号传输，该图像为静止图像并通过图像融合采集装置传输给图像融合处理装置；

步骤二：关闭呼吸门控感知装置，病人保持正常呼吸，图像融合采集装置获取MR图像工作站的实时MR图像作为运动图像，图像融合处理装置启动呼吸门控感知装置与核磁共振图像融合算法，此图像作为前景基准并传送靶区图像进行引导摆位；

步骤三：该融合算法将启动呼吸门控感知装置得到的MR图像作为静止的背景模型；患者正常呼吸情况下获取MR图像，此作为运动图像，每一帧MR采集到的图像和启动呼吸门控感知装置下采集到的MR背景模型相减，得到图像中偏离背景图像的像素点，对二值化图像进行连通分析等处理；

步骤四：通过呼吸门控感知装置与核磁共振图像融合处理装置，在门控与 MR图像融合引导的期间，患者在正常呼吸条件下对采集的MR图像进行融合，快速识别靶区目标图像。

进一步的，所述融合算法集成在所述图像融合处理装置内部，且所述图像融合处理装置与图像融合采集装置电性连接。