[发明专利]一种肺部肿瘤实时追踪方法、装置及放射治疗设备

说明书

本发明公开一种肺部肿瘤实时追踪方法、装置及放射治疗设备，该肺部肿瘤实时追踪方法具体包括以下步骤：S1：采集肺部4DCT影像，根据肺部4DCT影像获得肺部肿瘤勾画及第一呼吸曲线，同时获取肺部不同相位的肿瘤位置和形状数据；S2：在放疗过程中，实时采集病人肝部超声影像，根据肝部超声影像获得实时的第二呼吸曲线；S3：将S1得到的第一呼吸曲线和S2得到的实时的第二呼吸曲线进行相位匹配，得到该时刻肺部肿瘤位置及形状；S4：将S3得到的肺部肿瘤位置及形状等信息传给光栅驱动器，控制光栅进行动态调整。本发明将实时超声与4DCT相结合，通过呼吸曲线进行相位匹配的间接肿瘤追踪模型，可以实时将肺部肿瘤形状、三维坐标等信息传递给光栅，调节光栅，实现动态精准放疗。

技术领域

本发明属于放射治疗技术领域，具体涉及一种肺部肿瘤实时追踪方法、装置及放射治疗设备。

背景技术

病人在放疗开始前通过激光或IVS(Image Viewing System，图像引导系统)进行摆位，在放疗过程中认为肿瘤是静态的、不动的。但是肺部肿瘤会随着呼吸产生位移和形变，即使进行了精确的摆位，肺部肿瘤也会因为呼吸运动偏离目标位置，导致在放疗过程中射线不能全部作用在肺部肿瘤靶区上，对周围的危机器官造成一定程度的伤害，且放疗效果会下降。

现有的一些治疗设备或治疗方法，均在肺部治疗上存在一定问题，具体如下：

方案一、ELEKTA公司的CLARITY超声设备，通过超声影像获取前列腺的三维图像。该设备只用于前列腺的治疗，因为其无法提供肺部肿瘤信息，不能用于肺部肿瘤靶区实时追踪。另外，在超声探头上安装有红外定位装置，成本很高，临床普及困难。

方案二、申请号为CN201910258157.7，申请人为复旦大学附属肿瘤医院，其公开一种基于超声影像的肝脏放疗目标定位技术，只应用于对肝部的肿瘤实时追踪，而非胸部肿瘤。

方案三、Accuray公司CyberKnife通过实时追踪肺部金标实现肺部肿瘤放疗。但它是借助体表的呼吸运动建立呼吸运动模型，并用两个X-RAY设备进行相位确认辅助，对肺部肿瘤上的金标进行追踪。是一种有创的、有辐射的追踪方案。

方案四、Varian公司利用RPM(Real Time Position Management)技术，获取人体4DCT(Four-Dimensional Computed Tomography)数据。Varian RPM，在人体胸部表面放置标记块，通过摄像机采集标记块随呼吸运动信息，生成4DCT，动态跟踪肺部肿瘤。成本高，操作难度大，且体表信息对肿瘤追踪的准确性存在较大误差。

方案五、Vision RT公司SGRT(Surface Guided Radiation Therapy)技术通过使用3个摄像头获取病人的体表信息。Vision RT，通过3台3D立体摄像机，获取病人体表信息，从而动态引导放疗。成本较高，且体表信息对肿瘤追踪的准确性存在较大误差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种肺部肿瘤实时追踪方法、装置及放射治疗设备，解决了肺部肿瘤在放疗过程中肿瘤靶区随呼吸运动带来的放疗效果下降问题，实现肺部肿瘤的动态精准放疗。并且降低因设备升级造成的成本升高，提升临床普及率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种肺部肿瘤实时追踪方法，具体包括以下步骤：

S1：采集肺部4DCT影像，根据肺部4DCT影像获得肺部肿瘤勾画及第一呼吸曲线，同时获取肺部不同相位的肿瘤位置和形状数据；

S2：在放疗过程中，实时采集病人肝部超声影像，根据肝部超声影像获得实时的第二呼吸曲线；

S3：将S1得到的第一呼吸曲线和S2得到的实时的第二呼吸曲线进行相位匹配，得到该时刻肺部肿瘤位置及形状；