器16和機(jī)械平臺(tái)18的期望位置與儀器的等中心以及基于被治療患者表面的表面模型得出的被治療腫瘤的預(yù)估位置作比較。因此，以這種方式，儀器方位確定模塊66可以提供與治療方案的偏差的實(shí)時(shí)測(cè)量，并且當(dāng)偏差大于閾值量時(shí)提供警報(bào)。
[0074]最后，除了監(jiān)測(cè)和探測(cè)與治療方案的任何偏差，儀器方位確定模塊66也可以利用所測(cè)量的治療儀器16和機(jī)械平臺(tái)18的方向和位置以及對(duì)患者20的表面的測(cè)量以確定治療儀器16的任一部分是否危險(xiǎn)地接近患者20或者機(jī)械平臺(tái)18而發(fā)生沖突，并且當(dāng)任何這種沖突有可能發(fā)生時(shí)，提出警報(bào)或者停止治療。
[0075]雖然，在以上詳細(xì)描述的實(shí)施例中，由立體攝像機(jī)系統(tǒng)10所拍攝的不用于生成患者20的表面模型的圖像部分被描述為用于監(jiān)測(cè)治療儀器16和機(jī)械平臺(tái)18的方向和位置，但仍然可以理解為，在其他實(shí)施例中，還可以實(shí)施其他附加形式的監(jiān)測(cè)。
[0076]特別地，當(dāng)實(shí)施放射治療時(shí)，特別是腦腫瘤或類似的情況下，經(jīng)常需要患者佩戴堅(jiān)硬的面罩以在治療期間使其頭部保持在固定的位置上。如果佩戴了錯(cuò)誤的面罩，會(huì)是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)槊嬲直恍纬蔀樘囟ㄓ趥€(gè)體用戶，并且使用錯(cuò)誤的面罩可能不會(huì)恰當(dāng)?shù)毓潭ɑ颊?，從而引起移?dòng)的可能并因此輻射到患者的錯(cuò)誤部位。對(duì)于腦腫瘤來說，這是一個(gè)特別的問題，因?yàn)閾p傷相鄰的大腦區(qū)域可能引起非常嚴(yán)重的問題。申請(qǐng)人已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)針對(duì)患者定位使用立體攝像機(jī)系統(tǒng)10時(shí)，圖像中與面罩部分相對(duì)應(yīng)的邊緣部分可以被用于確認(rèn)使用了正確的面罩。在該系統(tǒng)中，可以用獨(dú)特的方式標(biāo)記面罩，例如使用條形碼或類似的方式，而不是使用用于患者監(jiān)測(cè)的圖像的部分，并且當(dāng)給患者成像時(shí)，可以探測(cè)并檢查條形碼的存在以確認(rèn)使用了正確的面罩。
[0077]雖然在上述系統(tǒng)中已經(jīng)描述了基于向患者表面投射散斑圖案以及對(duì)貼附至治療儀器16和機(jī)械平臺(tái)18的標(biāo)記30-40進(jìn)行追蹤的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是可以理解，還可以使用其他監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由此舉例說明，系統(tǒng)可以不使用散斑圖案的投射來生成患者的表面模型，而是使用其他的方法，例如使用結(jié)構(gòu)光。另外，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)并不會(huì)監(jiān)測(cè)標(biāo)記的位置，而是通過生成治療儀器16和機(jī)械平臺(tái)的表面模型來監(jiān)測(cè)患者相對(duì)于治療儀器的位置。然而，使用標(biāo)記30-40來監(jiān)測(cè)治療儀器16和機(jī)械平臺(tái)18的移動(dòng)是優(yōu)選的，這是因?yàn)樯鲜鲞^程可以通過進(jìn)行有限的處理來完成，并因此可以與患者20的表面的模擬同時(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行而不需要過度的資源需求。此外，相比于試圖根據(jù)生成儀器表面的模型而推斷儀器方向，使用標(biāo)記30-40確定儀器位置是更可靠的，這是因?yàn)樵S多儀器是自相似的，并且為了確定它的位置和方向，系統(tǒng)需要在寬的視場(chǎng)范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)儀器。
[0078]盡管參照附圖描述的本發(fā)明的實(shí)施例包括計(jì)算機(jī)設(shè)備和在計(jì)算機(jī)設(shè)備中實(shí)施的過程，但本發(fā)明還延伸至計(jì)算機(jī)程序，特別是在載體上或載體中的，適用于將本發(fā)明應(yīng)用于實(shí)踐的計(jì)算機(jī)程序。該程序可以以源代碼或目標(biāo)代碼的形式，或者以適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過程的任意其他形式。所述載體可以是能夠攜帶程序的任何實(shí)體或設(shè)備。
[0079]例如，載體可以包括存儲(chǔ)介質(zhì)，例如⑶ROM或半導(dǎo)體ROM，或者磁記錄介質(zhì)，例如軟盤或硬盤。此外，載體可以是傳輸載體，例如可以經(jīng)由電纜或光纜或者通過無(wú)線電或者其他手段傳輸?shù)碾娦盘?hào)或光信號(hào)。當(dāng)程序體現(xiàn)為可以直接通過電纜或其他設(shè)備或部件傳輸?shù)男盘?hào)時(shí)，載體可以由所述電纜或其他設(shè)備或部件組成。可替代地，載體可以是嵌入程序的集成電路，集成電路適用于實(shí)施相關(guān)過程，或者用于相關(guān)過程的執(zhí)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于監(jiān)測(cè)接受放射治療的患者的患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括: 立體攝像機(jī)系統(tǒng)，其能夠操作來獲取接受放射治療的患者的立體圖像； 建模單元，其能夠操作來處理患者的立體圖像并且根據(jù)與由所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)所獲取的所述立體圖像的部分相對(duì)應(yīng)的患者的表象來生成被監(jiān)測(cè)患者的表面模型； 其中，所述患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被配置為處理與所述立體圖像的不用于生成被監(jiān)測(cè)患者的表面模型的部分相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來確定與所述患者的治療有關(guān)的進(jìn)一步的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括儀器方位確定模塊，其能夠操作來處理由所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)獲取的立體圖像并且利用所述立體圖像的不用于生成被監(jiān)測(cè)患者的表面模型的部分來確定治療儀器相對(duì)于患者的相對(duì)定位。
3.一種治療系統(tǒng)，包括: 用于治療患者的治療儀器； 用于相對(duì)于所述治療儀器定位患者的機(jī)械平臺(tái)；以及 根據(jù)權(quán)利要求2所述的患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)被配置為獲取位于所述機(jī)械平臺(tái)上的被治療患者的立體圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的治療系統(tǒng)，還包括: 貼附至所述治療儀器的表面的多個(gè)標(biāo)記；其中，所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)被配置為處理在所述立體圖像的不用于生成患者表面模型的部分中包含的標(biāo)記的圖像，從而確定治療儀器相對(duì)于患者的相對(duì)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的治療系統(tǒng)，其中，所述治療儀器包括能夠操作來相對(duì)于所述儀器的主體繞軸旋轉(zhuǎn)的臺(tái)架以及在所述治療儀器的表面上提供至少一些所述標(biāo)記，該至少一些所述標(biāo)記被配置為使儀器方位確定模塊能夠操作來根據(jù)所述立體圖像的不用于生成患者表面模型的部分中的標(biāo)記的位置來確定所述臺(tái)架繞所述軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的治療系統(tǒng)，其中，所述治療儀器還包括在所述臺(tái)架的遠(yuǎn)離儀器主體的端部處的可旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀，其中，所述可旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀能夠操作來圍繞垂直于所述臺(tái)架的軸向范圍的軸旋轉(zhuǎn)，并且在所述治療儀器的表面上提供至少一些所述標(biāo)記，該至少一些所述標(biāo)記被配置為使所述儀器方位確定模塊能夠操作來根據(jù)所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分中的標(biāo)記的位置來確定所述準(zhǔn)直儀的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的治療系統(tǒng)，其中，提供至所述治療儀器表面的標(biāo)記為多組標(biāo)記，并且所述儀器方位確定模塊能夠操作來根據(jù)所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分中的一組或多組標(biāo)記的存在和位置來確定旋轉(zhuǎn)程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的治療系統(tǒng)，還包括貼附至所述機(jī)械平臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記，其中，所述儀器方位確定模塊能夠操作來根據(jù)所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分中的貼附至所述機(jī)械平臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記的位置來確定所述機(jī)械平臺(tái)相對(duì)于所述治療儀器的位置的相對(duì)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)所述的治療系統(tǒng)，其中，所述標(biāo)記包括反光標(biāo)記，所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)包括光源并且所述儀器方位確定模塊能夠操作來識(shí)別所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分，并且能夠通過執(zhí)行閾值操作來識(shí)別所述立體圖像中與所述標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的治療系統(tǒng)，其中，至少一些標(biāo)記是球形的，并且所述儀器方位確定模塊能夠操作來識(shí)別所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分，并且能夠通過識(shí)別所述圖像中標(biāo)記的圓形表示來識(shí)別所述立體圖像中與所述標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的治療系統(tǒng)，其中，所述立體攝像機(jī)系統(tǒng)能夠操作來獲取位于所述機(jī)械平臺(tái)上的接受放射治療的患者的一系列圖像，并且所述儀器方位確定模塊能夠操作來使用被探測(cè)到的所述一系列圖像中所述標(biāo)記的位置來追蹤治療儀器相對(duì)于患者的相對(duì)定位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的治療系統(tǒng)，其中，所述儀器方位確定模塊能夠操作來將治療儀器相對(duì)于患者的相對(duì)定位與基于預(yù)定治療方案的期望的相對(duì)定位作比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求4-12中任一項(xiàng)所述的治療系統(tǒng)，其中，所述儀器方位確定模塊能夠操作來確定治療儀器相對(duì)于患者的相對(duì)定位，并且當(dāng)所述治療儀器有可能與所述患者或所述機(jī)械平臺(tái)發(fā)生沖突時(shí)產(chǎn)生警報(bào)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的治療系統(tǒng)，還包括其上具有獨(dú)特標(biāo)識(shí)的面罩，其中，所述患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被配置為處理與所述立體圖像的不用于生成患者的表面模型的部分相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，以探測(cè)面罩上的獨(dú)特標(biāo)識(shí)的存在，并且當(dāng)所述標(biāo)識(shí)與針對(duì)被治療患者的期望標(biāo)識(shí)不對(duì)應(yīng)時(shí)提供警報(bào)。
【專利摘要】通過生成被監(jiān)測(cè)的患者(20)的表面模型的建模單元(56，58)來處理被配置為獲取接收放射治療的患者(20)的立體圖像的攝像機(jī)系統(tǒng)(10)所獲取的圖像。此外，所述患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處理不用于生成被監(jiān)測(cè)患者的表面模型的圖像數(shù)據(jù)來確定與患者(20)的治療有關(guān)的進(jìn)一步的信息。該附加數(shù)據(jù)可以包括識(shí)別患者和治療儀器(16)的相對(duì)位置的數(shù)據(jù)。這可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)：在治療儀器(16)和用于相對(duì)于治療儀器(16)定位患者(20)的機(jī)械平臺(tái)(18)上提供多個(gè)反光標(biāo)記(30-40)以及監(jiān)測(cè)在由立體攝像機(jī)(10)所獲取的圖像部分中標(biāo)記的存在和位置。
【IPC分類】A61N5-10, G06T7-00
【公開號(hào)】CN104755136
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380052008
【發(fā)明人】I·玫爾, K·庫(kù)珀, N·史密斯, G·哈利, M·艾倫
【申請(qǐng)人】維申Rt有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日
【公告號(hào)】EP2906289A1, US20150265852, WO2014057280A1