[发明专利]增强现实在放疗中的应用

说明书

本发明涉及放射治疗技术领域，尤其涉及一种增强现实在放疗中的应用技术，包括：CT扫描、模型构建、美术处理、系统搭建、程序制作、内部测试、虚拟模型摆放；获取患者头颈部、胸腹部CT数据，利用CT数据进行三维建模，调整模型材质，调整场景灯光，渲染周围场景，再搭建增强现实交互系统，通过三维建模还原真实场景。按照放疗摆位会进行床的升降、平移及旋转，适当调整病人的治疗体位，与先期的三维建模在空间上进行吻合，特别是体表轮廓的吻合，肉眼可观察肿瘤位置是否在治疗野内、是否在等中心处等指标，两者（真实和虚拟）如有偏差，可适当调整治疗床参数和病人体位，使得两者高度吻合，方可进行治疗。

技术领域

本发明涉及放射治疗技术领域，尤其涉及一种增强现实在放疗中的应用技术。

背景技术

放射治疗是肿瘤临床治疗的三大主要手段之一，大部分恶性肿瘤患者在接受治疗的过程中或多或少都需要接受放疗。放疗的目的是最大限度的杀灭肿瘤细胞，而使周围正常组织和器官免受或少受射线照射。有研究表明，进行放射治疗时病人摆位不准确会使得病人的复发率大大提高。但放疗次数多、周期长、影响因素多，摆位的精度很难确定。

目前用于放疗定位摆位的主要过程如下：（1）扫描定位：在CT床上按放疗要求的体位进行定位，根据病人情况和部位进行体位固定，同时要注意选择重复性较高的体位，并用固定器进行固定。头颈部常用的固定器是面网、真空枕，体部常用的是固定网、真空垫。（2）画定位线标记：体位标记线尽量画在靠近肿瘤的区域，目的是为了使病人的体位在CT定位扫描和放疗时都保持一致。通过CT两侧的激光十字线在体侧中线附近皮肤上标记水平线，通过顶棚的激光十字线在体正中皮肤标记垂直线。（3）CT扫描：按治疗计划的要求对相应部位进行CT扫描，然后将CT扫描图像传输到治疗计划工作站。（4）靶区和正常组织勾画：由医生在TPS（治疗计划系统）计算机图像前确定靶区和靶区周围的正常组织，就是需要放疗照射的肿瘤区域和需要保护的正常组织。（5）计划设计和评估：放疗医生确定靶区处方剂量和正常组织的保护剂量，物理师根据要求进行放射治疗计划设计，部署包括照射方式、射野数量、射野方向等参数，计划结果出来后经医生确认选择最优的治疗计划。（6）病人实际治疗中心标记：TPS计算出定位时皮肤上标记点与治疗等中心（常为肿瘤中心）之间的空间位置关系，在病人体表标记出治疗等中心的标记点。（7）位置验证：在治疗之前病人要进行CBCT扫描，利用加速器上安装的kv级X线球管以射野准直器形成的锥形束对处于治疗摆位的病人进行扫描，与治疗计划CT扫描图像相匹配，直接得出实际摆位与治疗计划摆位之间的误差幅度，技术人员根据误差幅度对病人的位置进行调整，调整结束后进行扫描。（8）剂量验证：有些病人放疗前还需剂量验证，确认患者实际受照剂量是否与计划给予剂量相同，通常用模体代替人体测量，测量内容主要包括绝对剂量测量和相对剂量测量，与计划进行比较，如不通过需查找原因，甚至重新设计计划。

在放疗摆位中主要有以下两个难题：（1）呼吸运动和其他组织的自主运动引起肿瘤组织不规则的移动问题。这个问题主要集中在胸腹部，呼吸运动对头颈部的影响较小，目前的处理方法通常是把肿瘤组织的照射靶区扩大，一次性全覆盖照射治疗，但是这显然增大了对周围正常组织的照射损伤。（2）在30至40天的放疗过程中，患者形体会发生一些变化，肿瘤形态也会发生一些变化，会带来一定的偏差，目前只能通过再次影像扫面，获取更新数据，加以阶段性的解决。

在放疗执行过程中有时也会工作疏忽产生以下严重的后果：（1）没有认真核对治疗计划单，甲病人的治疗计划用在了乙病人身上；（2）同一个病人有多个治疗计划应用在不同部位，有时会产生把A部位的治疗计划应用在B部位的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种增强现实在放疗中的应用技术。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种增强现实在放疗中的应用技术，包括以下步骤：

S1扫描图像：对患者进行CT扫描，获取DICOM图像；