一个新的,端到端的框架,以避免在质子疗法中患者的身体和门架之间的碰撞
Yuhei Yamazaki1,2, Toshiyuki Terunuma3, Takahiro Kato2,4
1Graduate School of Comprehensive Human Science, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan.
Medical physics
|October 10, 2023
概括
质子疗法系统现在可以使用新的3D表面成像原型来防止患者与车的碰撞. 该系统通过创建合成 (CT) 数据来模拟和避免处理期间潜在的碰撞来提高安全性.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 质子疗法系统有风险发生患者-车碰撞,鼻子加剧了这种情况.
- 当前治疗计划软件 (TPS) 在模拟CT扫描区域之外的碰撞方面的局限性需要改进成像.
- 精确的超出CT范围的3D表面成像对于避免碰撞至关重要.
研究的目的:
- 开发用于3D表面成像的原型.
- 建立一个综合框架,以防止在质子疗法中患者与车的碰撞.
主要方法:
- 使用摄像头,CT沙发运动和激光捕获3D表面数据,采用了光切割方法 (LSM).
- 深度学习被用来通过去除外在的斜和冠状线来完善LSM图像.
- 合成数字成像和医学通信 (DICOM) 数据是通过将LSM 3D表面数据与CT数据进行TPS比较来生成的.
主要成果:
- 该LSM实现了高精度,手臂和头部的平均位置误差约为1毫米.
- 合成DICOM数据成功地防止了模拟碰撞,与TPS自动优化中的原始CT数据不同.
- 该系统证明了准确的3D表面数据采集的可行性.
结论:
- 原型系统提供准确的3D表面数据 (约. 1毫米准确度) 适用于碰撞模拟.
- 将合成DICOM数据与TPS集成,可以优化鼻子定位和避免碰撞.
- 这种方法提高了治疗计划的效率,并且可以在没有外部软件的情况下纳入临床工作流程.
