一种外科智能数字影像处理方法及系统与流程

1.本发明涉及外科影像处理领域，特别是涉及一种外科智能数字影像处理方法及系统。


背景技术：

2.放疗是一种肿瘤治疗的常用手段之一，放疗的手段是电子线和光子线两种手段。潜伏在体表的肿瘤，适用于射程较短、穿透力较差的电子线，而隐藏在体内深部的肿瘤适合高能量的光子射线。
3.现有技术中往往只采用一种放疗方式，但是肿瘤因为其形状不规则，隐藏在体表中的深度也不一致，如果仅仅采用一种方法，在面对部分在深处部分在浅处的肿瘤时需要统一利用光子射线长时间治疗，加剧患者痛苦。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种外科智能数字影像处理方法及系统，可做到针对性放射治疗，有效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种外科智能数字影像处理方法，所述外科智能数字影像处理方法包括：
7.获取影像数据；
8.根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值；
9.根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度；
10.根据所述肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度；
11.根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间；所述放疗手段包括电子束射线和光子射线。
12.可选地，根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值，具体包括：
13.将所述影像数据转换为数字信号进行断层成影；
14.对所述断层成影进行整体大小位置的扫描，得到肿瘤断层成影成像；
15.对所述肿瘤断层成影成像进行量取和换算，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
16.可选地，根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度，具体包括：
17.获取所述肿瘤距ct扫描单元的扫描距离；
18.根据所述扫描距离和所述度量值计算，得到所述肿瘤实际最小深度。
19.可选地，根据所述扫描距离和所述度量值计算，得到所述肿瘤实际最小深度的公式为：
20.21.其中，w为肿瘤实际最小深度；l为扫描距离；q为肿瘤距ct扫描单元的扫描距离l时的基准单位深度；l为影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
22.可选地，根据所述肿瘤实际最小深度计算得到肿瘤位于人体内部深度，具体包括：
23.截取所述肿瘤断层成影成像中所述肿瘤对应的区域，建立方格坐标系；
24.获得所述方格坐标系中肿瘤的两个横向极值点坐标；
25.根据两个所述横向极值点坐标和所述肿瘤实际最小深度，计算得到所述肿瘤位于人体内部深度。
26.可选地，根据两个所述横向极值点坐标和所述肿瘤实际最小深度，计算得到所述肿瘤位于人体内部深度的公式为：
[0027][0028]
其中，x
前
和y
前
为方格坐标系中肿瘤的前极值点坐标；x
后
和y
后
为方格坐标系中肿瘤的后极值点坐标；p为肿瘤位于人体内部深度。
[0029]
可选地，根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间，具体包括：
[0030]
判断所述肿瘤实际最小深度是否大于预设阈值，得到判断结果；所述预设阈值为电子束射线的最大射程；
[0031]
若所述判断结果为是，则选择所述电子束射线和所述光子射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间和光子射线的放疗时间；
[0032]
td＝μ(w-wd)+μw；
[0033]
tg＝p*k；
[0034]
若所述判断结果为否，则选择所述电子束射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间；
[0035]
td＝μw；
[0036]
其中，td为电子束射线的放疗时间；wd为电子束射线的最大射程；μ为电子束射线的时间系数；tg为光子射线的放疗时间；k为光子射线的时间系数。
[0037]
一种外科智能数字影像处理系统，所述外科智能数字影像处理系统应用于上述所述的外科智能数字影像处理方法，所述外科智能数字影像处理系统包括：
[0038]
数据获取模块，用于获取影像数据；
[0039]
测量模块，用于根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值；
[0040]
第一数据计算模块，用于根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度；
[0041]
第二数据计算模块，用于根据所述肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度；
[0042]
放疗手段选择模块，用于根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间；所述放疗手段包括电子束射线和光子射线。
[0043]
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的方法。
[0044]
一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述所述的方法。
[0045]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0046]
本发明通过计算得到肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，并根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度确定放疗手段以及每种放疗手段所需的放疗时间，做到针对性放射治疗，有效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。
附图说明
[0047]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]
图1为本发明实施例中的外科智能数字影像处理方法的流程图。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
本发明的目的是提供一种外科智能数字影像处理方法及系统，通过计算得到肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，做到针对性放射治疗，有效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。
[0051]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0052]
实施例1
[0053]
如图1所示，本发明一种外科智能数字影像处理方法，包括：
[0054]
获取影像数据。
[0055]
ct对人体进行扫描，对扫描出的成像进行传输，得到影像数据。
[0056]
根据影像数据进行测量，得到影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
[0057]
根据度量值，计算得到肿瘤实际最小深度。
[0058]
根据肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度。
[0059]
根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间，放疗手段包括电子束射线和光子射线。根据肿瘤在ct影像画面(影像数据)中的位置计算肿瘤的具体位置和深度，比对当前肿瘤形状和位置，能否支持触发多种放射治疗操作，并根据判定结果做出相应提示供ct的放射科医生做出相应干预手段，在当前肿瘤形状和位置大于电子束射线的最大适应深度时，开始利用光子射线进行治疗。
[0060]
实际应用中，根据影像数据进行测量，得到影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值，具体包括：
[0061]
ct在进行扫描成像过程中，当肿瘤进入ct扫描画面时，ct扫描单元将探测到的人
体影像数据实际情况转换为数字信号进行断层成影。
[0062]
根据断层成影画面，对断层成影进行人体内部和肿瘤进行整体大小位置的扫描，得到肿瘤断层成影成像。
[0063]
实际应用中，接收断层成影画面信息量取具体深度大小，并绘制肿瘤完整断层成影图像。获取移动断层成影画面后，对断层成影画面整体大小位置的扫描，确认判定肿瘤整体画面位置，得到肿瘤断层成影成像。
[0064]
对肿瘤断层成影成像进行量取和换算，得到影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
[0065]
在实际应用中，外科智能数字影像处理方法还包括：
[0066]
影像信息数据库用于暂存影像数据，而影像信息数据库还包括肿瘤数据储存模块和人体影像储存模块。肿瘤数据储存模块用于储存影像数据中的当前肿瘤形状和位置；人体影像储存模块用于对影像数据中的人体影像画面进行保存。
[0067]
根据度量值，计算得到肿瘤实际最小深度，具体包括：
[0068]
获取肿瘤距ct扫描单元的扫描距离。
[0069]
根据扫描距离和肿瘤在人体深度量取距离值计算，得到肿瘤实际最小深度。
[0070]
具体地，根据扫描距离和度量值计算，得到肿瘤实际最小深度的公式为：
[0071][0072]
其中，w为肿瘤实际最小深度；l为扫描距离；q为肿瘤距ct扫描单元的扫描距离l时的基准单位深度；l为影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
[0073]
根据肿瘤实际最小深度计算得到肿瘤位于人体内部深度，具体包括：
[0074]
截取肿瘤断层成影成像中肿瘤对应的区域，建立方格坐标系。
[0075]
获得方格坐标系中肿瘤的两个横向极值点坐标。标记锁定画面断层成影形状边缘中的肿瘤横向极值点坐标，分别为(x
前
，y
前
)(x
后
，y
后
)，并连接标记点平滑过渡为肿瘤位于人体内部形状线条。
[0076]
根据两个横向极值点坐标和肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度。
[0077]
根据两个横向极值点坐标和肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度的公式为：
[0078][0079]
其中，x
前
和y
前
为方格坐标系中肿瘤的前极值点坐标；x
后
和y
后
为方格坐标系中肿瘤的后极值点坐标；p为肿瘤位于人体内部深度。
[0080]
根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间，具体包括：
[0081]
判断肿瘤实际最小深度是否大于预设阈值，得到判断结果。预设阈值为电子束射线的最大射程。
[0082]
若判断结果为是，则选择电子束射线和光子射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间和光子射线的放疗时间；
[0083]
td＝μ(w-wd)+μw；
[0084]
tg＝p*k；
[0085]
其中，td为电子束射线的放疗时间；wd为电子束射线的最大射程；μ为电子束射线的时间系数；tg为光子射线的放疗时间；k为光子射线的时间系数。
[0086]
若判断结果为否，则选择电子束射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间；
[0087]
td＝μw；
[0088]
其中，td为电子束射线的放疗时间；μ为电子束射线的时间系数。
[0089]
在应用过程中，由于人体体型不同的因素，实际扫描距离会有所区别，接收截取断层成影画面时对应的肿瘤在人体深度量取距离值l，得出当前距离下肿瘤区域实际最小深度w，如果大于设定的触发光子射线治疗的值wd，则触发光子治疗，若小于wd则只会采用电子射线治疗。
[0090]
通过当前肿瘤实际最小深度w，计算得出电子射线扫描所需的时间，超过触发光子射线治疗的值w0则按μw0来计算，未超过则按μw来计算，其中μ为电子射线治疗手段时间系数值，为常数值。
[0091]
获取当前肿瘤位于人体内部深度值p，通过公式：tg＝k
·
p量化获得放射治疗当前肿瘤所需时间，其中tg为ct光子射线治疗手段所占用的时间，k为光子射线的时间系数，为常数值。
[0092]
实施例2
[0093]
本发明实施例提供了一种外科智能数字影像处理系统，外科智能数字影像处理系统应用于实施例1中的方法，外科智能数字影像处理系统包括：
[0094]
数据获取模块，用于获取影像数据。
[0095]
测量模块，用于根据影像数据进行测量，得到影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。
[0096]
第一数据计算模块，用于根据度量值，计算得到肿瘤实际最小深度。
[0097]
第二数据计算模块，用于根据肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度.
[0098]
放疗手段选择模块，用于根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间。放疗手段包括电子束射线和光子射线。
[0099]
在一种实施例中，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现实施例1中的方法。
[0100]
在一种实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现实施例1中的方法。
[0101]
本发明通过计算得到肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，并根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度确定放疗手段以及每种放疗手段所需的放疗时间，做到针对性放射治疗，有效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。
[0102]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统
而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0103]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种外科智能数字影像处理方法，其特征在于，所述外科智能数字影像处理方法包括：获取影像数据；根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值；根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度；根据所述肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度；根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间；所述放疗手段包括电子束射线和光子射线。2.根据权利要求1所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值，具体包括：将所述影像数据转换为数字信号进行断层成影；对所述断层成影进行整体大小位置的扫描，得到肿瘤断层成影成像；对所述肿瘤断层成影成像进行量取和换算，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。3.根据权利要求1所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度，具体包括：获取所述肿瘤距ct扫描单元的扫描距离；根据所述扫描距离和所述度量值计算，得到所述肿瘤实际最小深度。4.根据权利要求3所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据所述扫描距离和所述度量值计算，得到所述肿瘤实际最小深度的公式为：其中，w为肿瘤实际最小深度；l为扫描距离；q为肿瘤距ct扫描单元的扫描距离l时的基准单位深度；l为影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值。5.根据权利要求4所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据所述肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度，具体包括：截取所述肿瘤断层成影成像中所述肿瘤对应的区域，建立方格坐标系；获得所述方格坐标系中所述肿瘤的两个横向极值点坐标；根据两个所述横向极值点坐标和所述肿瘤实际最小深度，计算得到所述肿瘤位于人体内部深度。6.根据权利要求5所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据两个所述横向极值点坐标和所述肿瘤实际最小深度，计算得到所述肿瘤位于人体内部深度的公式为：其中，x
前
和y
前
为方格坐标系中肿瘤的前极值点坐标；x
后
和y
后
为方格坐标系中肿瘤的后极值点坐标；p为肿瘤位于人体内部深度。7.根据权利要求6所述的外科智能数字影像处理方法，其特征在于，根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间，具体包括：
判断所述肿瘤实际最小深度是否大于预设阈值，得到判断结果；所述预设阈值为电子束射线的最大射程；若所述判断结果为是，则选择所述电子束射线和所述光子射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间和光子射线的放疗时间；t
d
＝μ(w-w
d
)+μw；t
g
＝p*k；若所述判断结果为否，则选择所述电子束射线为放疗手段，并利用如下公式计算电子束射线的放疗时间；t
d
＝μw；其中，t
d
为电子束射线的放疗时间；w
d
为电子束射线的最大射程；μ为电子束射线的时间系数；t
g
为光子射线的放疗时间；k为光子射线的时间系数。8.一种外科智能数字影像处理系统，其特征在于，所述外科智能数字影像处理系统应用于权利要求1-7中任意一项所述的外科智能数字影像处理方法，所述外科智能数字影像处理系统包括：数据获取模块，用于获取影像数据；测量模块，用于根据所述影像数据进行测量，得到所述影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值；第一数据计算模块，用于根据所述度量值，计算得到肿瘤实际最小深度；第二数据计算模块，用于根据所述肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度；放疗手段选择模块，用于根据所述肿瘤实际最小深度和所述肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间；所述放疗手段包括电子束射线和光子射线。9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种外科智能数字影像处理方法及系统，涉及外科影像处理领域；该方法包括：获取影像数据；根据影像数据进行测量，得到影像数据中的肿瘤在人体深度的度量值；根据度量值，计算得到肿瘤实际最小深度；根据肿瘤实际最小深度，计算得到肿瘤位于人体内部深度；根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，确定放疗手段，并计算每种放疗手段的放疗时间；放疗手段包括电子束射线和光子射线。本发明通过计算得到肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度，并根据肿瘤实际最小深度和肿瘤位于人体内部深度确定放疗手段以及每种放疗手段所需的放疗时间，做到针对性放射治疗，有效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。效减小治疗肿瘤时患者的痛苦。


技术研发人员：徐万海
受保护的技术使用者：徐万海
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/13