[发明专利]在放射治疗过程中形态变化的定量探测系统

权利要求书

1.一种在放射治疗过程中形态变化的定量探测系统，其特征在于，所述定量探测系统包括光学表面成像模块、治疗计划设计模块、肿瘤形态计算模块、放射治疗模块，其中：

（1）光学表面成像模块，包括一种或几种光学表面信号探测设备，用于采集患者的体表轮廓坐标；

（2）治疗计划设计模块，包括感兴趣区域勾画功能，逆向调强计划优化功能和剂量计算功能，用于设计初始计划和在线自适应放疗计划；

（3）肿瘤形态计算模块，用于对浅表肿瘤形态进行推算，并在形态变化超过阈值时产生反馈；具体为：

将模块（2）中导入的影像和感兴趣区域解析为矩阵形式，记影像灰度矩阵为，中各元素的值对应影像中像素的HU值，记PTV标签矩阵为，中的元素对应位置在PTV内的值为1，在PTV外的值为0，记外轮廓标签矩阵为；中的元素对应位置在人体内的值为1，在人体外的值为0；

将模块（1）中导入的一系列体表点坐标解析为矩阵形式，记为，中的元素对应位置在体表坐标内的值为1，在体表坐标外的值为0，将和进行刚性配准，记刚性变换的形变场函数为；将刚性变换后的初始外轮廓矩阵和进行非刚性配准，记非刚性变换的形变场函数为；将和作用于，得到形变后的PTV标签矩阵，；

计算和的Dice指数，计算公式为：

其中和分别为和矩阵中，PTV标签所在的范围，计算方法为：将和相加得到+，遍历M中元素，为值等于2的元素总数，为值大于0的元素总数，设定Dice的阈值ε，当Diceε时，不进行自适应计划修正，将执行原计划信号传入模块2；当Diceε时进行自适应计划修正，将制订自适应放疗计划信号传入模块（2）；

（4）放射治疗模块4，包括一种或几种放射治疗射线投照设备，用于依照计划向肿瘤区域定向投照高能射线束。

2.根据权利要求1所述的定量探测系统，其特征在于，光学表面成像模块将采集到的体表轮廓影像传输至肿瘤形态计算模块，治疗计划设计模块将初始计划及CT扫描图像传输至肿瘤形态计算模块，当靶区形态变化没有超过阈值时，肿瘤形态计算模块向治疗计划设计模块发送信号，治疗计划设计模块向放射治疗模块传输计划；当靶区形态变化超过阈值时，肿瘤形态计算模块向治疗计划设计模块传输当前的形态，治疗计划设计模块进行计划修正，并将修正后的计划传输至放射治疗模块。