[发明专利]一种放疗专用的膀胱容量测定与三维形态评估方法与系统

说明书

本发明涉及一种放疗专用的膀胱容量测定与三维形态评估方法与系统，该方法包括以下步骤：第一、采用超声诊断探头在高频电脉冲作用下对人体腹部发出超声波；接收人体器官壁发射回来的回波信号，处理终端根据回波信号解析出图像信息，并根据图像信息，结合神经网络谐波技术的膀胱仪获得当前膀胱容积值；第二、收集模拟定位时的超声图像信息与每次治疗前的超声图像信息进行强化学习配准训练，得到模型，用于指导后续新病人的超声图像快速配准；第三、配准后，计算定位时的膀胱图像A与每次治疗前膀胱图像B的戴斯相似系数DSC；第四、收集膀胱容量值与对应的DSC数据，建立一一对应数据集，进行对比分析，得到最优膀胱容量数值，指导后续治疗。

技术领域

本发明涉及医疗卫生技术领域，具体涉及一种放疗专用的膀胱容量测定与三维形态评估方法与系统。

背景技术

对于盆腔肿瘤而言，在进行体外放射治疗时，膀胱充盈程度变化可能导致靶区覆盖不充分或者范围过大，除非扩大或者缩小照射覆盖范围。因此为了保持膀胱充盈一致性，有必要对患者每次治疗前进行膀胱体积和形态评估，保证与模拟定位时的膀胱体积与形态一致，最大限度减少膀胱充盈变化带来的放疗副反应。现有的膀胱容量测量办法主要有二维和三维超声成像测量办法，CT测量方法，基于膀胱生物电阻抗的测量方法。

常规的二维超声测量办法是测量患者排尿前膀胱最大切面的3个径线(L、H、W)，用数学公式(V＝0.5*L*H*W)或经验公式(V＝0.7*L*H*W)计算膀胱体积。二维超声测量办法采用数学公式计算膀胱体积是基于膀胱外形为椭球体的几何学假设，由于膀胱受肠道、子宫或前列腺等脏器的压迫，其外形不可能是一个完全规则的几何体，因此二维超声数学公式法在膀胱体积测量上必然存在偏差。

神经网络谐波技术采用二次谐波技术成像，360°扫描膀胱12个面，通过30年的病例数据收集，建立庞大的数据库确保数据的准确性，应用模拟人体神经网络方式进行三维重建，有助于缩小误差幅度，尽可能降低膀胱功能基本测量的不确定性。

现有技术中的这些测量方法的最终结果都是关注膀胱体积数值，而缺乏对其三维形态体积变化的评估，相同病人同一膀胱体积数值下可能有不同的膀胱形态，而膀胱三维形态的变化是影响靶区覆盖的最关键因素，因此申请人考虑通过三维超声影像数据，结合算法，引入膀胱三维形态评估参数，结合膀胱容量体积数值，对病人进行综合评估，从而为盆腔肿瘤患者的精准放疗实施保驾护航。

发明内容

本发明旨在提供一种放疗专用的膀胱容量测定与三维形态评估方法与系统，所要解决的技术问题包括如何对膀胱的三维形态体积变化进行评估，为盆腔肿瘤患者的精准放疗实施保驾护航。

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种放疗专用的膀胱容量测定与三维形态评估方法，包括以下步骤：

第一、采用超声诊断探头在高频电脉冲作用下对人体腹部发出超声波；接收人体器官壁发射回来的回波信号，处理终端根据回波信号解析出图像信息，并根据图像信息，结合神经网络谐波技术的膀胱仪获得当前膀胱容积值；

第二、收集大量模拟定位时的超声图像信息与每次治疗前的超声图像信息进行强化学习配准训练，得到模型，该模型用于建立输入图像与原始定位图像快速匹配的关系，包括多个参数合集，通过调整参数，来改变输入图像与原始定位图像之间配准的效果，用于指导后续新病人的超声图像快速配准；

第三、配准后，计算定位时的膀胱图像A与每次治疗前膀胱图像B的戴斯相似系数DSC，该戴斯相似系数DSC用于膀胱三维形态的评估；

第四、收集膀胱容量值与对应的DSC数据，建立一一对应数据集，进行对比分析，得到最优膀胱容量数值(此刻大部分人的膀胱形态趋于稳定)，指导后续治疗。

优选地，所述的戴斯相似系数DSC＝2(A∩B)/(A+B)。

进一步优选地，所述的强化学习配准训练是直接通过一个强化学习来回归变换参数，相应的金标准就是真实的变换参数。