【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硼中子俘获，尤其涉及一种非均匀动态硼浓度分布模型获取方法及装置、存储介质、终端和计算机程序产品。
技术介绍
1、硼中子俘获诊疗(boron neutron capture therapy，简称bnct)是一种放射治疗技术，可以通过单次照射来实现靶向照射肿瘤细胞，在尽可能减小对正常组织的照射下将肿瘤细胞杀死。bnct利用了硼与热中子反应截面很大的原理，吸收中子后硼10核素会发生10b(n,α)7li反应，这种中子俘获反应产生高线性能量传递(linear energy transfer，简称let)辐射，这是因为反应产生的α粒子和7li+粒子在组织中的射程与细胞直径相当，所以该反应释放的能量将肿瘤细胞杀死后不会影响到其他细胞。
2、在bnct治疗过程中，人体硼浓度是随时间变化且非均匀分布的，在已有的方法中通常在t/n(肿瘤硼浓度/正常组织硼浓度)和t/b(肿瘤硼浓度/血液硼浓度)中将肿瘤和正常组织内的硼浓度与血液中硼浓度视为固定值，而人体硼浓度的分布是随时间变化且非均匀分布的，采用静态均匀的硼浓度分布会导致在蒙特卡洛模拟得到的剂量结果与实际照射时人体所受剂量出现偏差。为了进行更准确的模拟和更好的评估治疗计划的有效性(即肿瘤控制率和正常组织和危及区域所受剂量)，建立动态非均匀的人体硼浓度分布模型十分有必要。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种非均匀动态硼浓度分布模型获取方法及装置、存储介质、终端和计算机程序产品，用于解决目前bnct治疗过程中将肿瘤和正常
2、第一方面，本申请提供一种非均匀动态硼浓度分布模型获取方法，包括：
3、获取目标对象的ct图像，从所述ct图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小；
4、将所述良好灌注区域的区域体积大小、非良好灌注区域的区域体积大小和目标区域的区域体积大小分别代入预设硼药代动力学三室模型，以获取所述良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线、非良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线和目标区域的硼浓度时间变化曲线；
5、基于所述ct图像构建硼浓度分布三维模型，并基于所述良好灌注区域的位置信息将所述良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线填入所述硼浓度分布三维模型中，基于所述非良好灌注区域的位置信息将所述非良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线填入所述硼浓度分布三维模型中，基于所述目标区域的位置信息将所述目标区域的硼浓度时间变化曲线填入所述硼浓度分布三维模型中，以获取非均匀动态硼浓度分布模型。
6、于本申请一实施例中，从所述ct图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小包括：
7、获取目标对象的靶区勾画文件，基于所述靶区勾画文件从所述ct图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小。
8、于本申请一实施例中，当目标区域位于所述非良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室，所述中心室和所述周围室之间进行硼交换，所述周围室和所述特异室之间进行硼交换。
9、于本申请一实施例中，所述预设硼药代动力学三室模型中的所述良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式、所述非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式和所述目标区域的硼浓度随时间变化曲线表达式分别为：
10、
11、
12、
13、其中，c1(t)表示良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线，c2(t)表示非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线，c3(t)表示目标区域的硼浓度随时间变化曲线，v1表示良好灌注区域的体积大小，v2表示非良好灌注区域的体积大小，v3表示目标区域的体积大小，k1表示所述良好灌注区域向所述非良好灌注区域运输硼的运输速率，k2表示所述非良好灌注区域向所述良好灌注区域运输硼的运输速率，k3表示所述目标区域向所述非良好灌注区域运输硼的运输速率，k4表示所述非良好灌注区域向所述目标区域运输硼的运输速率，k5表示良好灌注区域硼的吸收、代谢和排泄总速率，i(t)表示注射硼强度随时间变化函数，f为硼元素在硼药中的质量百分比。
14、于本申请一实施例中，当目标区域位于所述良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室，所述中心室和所述特异室之间进行硼交换，所述周围室和所述中心室之间进行硼交换。
15、于本申请一实施例中，所述预设硼药代动力学三室模型中的所述良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式、所述非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式和所述目标区域的硼浓度随时间变化曲线表达式分别为：
16、
17、
18、
19、其中，c1(t)表示良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线，c2(t)表示非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线，c3(t)表示目标区域的硼浓度随时间变化曲线，v1表示良好灌注区域的体积大小，v2表示非良好灌注区域的体积大小，v3表示目标区域的体积大小，k1表示所述良好灌注区域向所述非良好灌注区域运输硼的运输速率，k2表示所述非良好灌注区域向所述良好灌注区域运输硼的运输速率，k6表示所述目标区域向所述良好灌注区域运输硼的运输速率，k7表示所述良好灌注区域向所述目标区域运输硼的运输速率，k5表示良好灌注区域硼的吸收、代谢和排泄总速率，i(t)表示注射硼强度随时间变化函数，f为硼元素在硼药中的质量百分比。
20、于本申请一实施例中，基于所述ct图像构建硼浓度分布三维模型包括：
21、基于所述ct图像构建硼浓度分布三维模型，将所述硼浓度分布三维模型中的空气区域、骨骼区域和床板区域的硼浓度均设置为0。
22、第二方面，本申请还提供一种非均匀动态硼浓度分布模型获取装置，其特征在于，包括区域信息获取模块、时间变化曲线获取模块和模型获取模块；
23、所述区域信息获取模块，用于获取目标对象的ct图像，从所述ct图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小；
24、所述时间变化曲线获取模块，用于将所述良好灌注区域的区域体积大小、非良好灌注区域的区域体积大小和目标区域的区域体积大小分别代入预设硼药代动力学三室模型，以获取所述良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线、非良好灌注区域的硼浓度时间变化曲线和目标区域的硼浓度时间变化曲线；
25、所述模型获取模块，用于基于所述ct图像构建硼浓度分布三维模型，并基于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非均匀动态硼浓度分布模型获取方法，包括：
2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，从所述CT图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小包括：
3.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当目标区域位于所述非良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室，所述中心室和所述周围室之间进行硼交换，所述周围室和所述特异室之间进行硼交换。
4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述预设硼药代动力学三室模型中的所述良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式、所述非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式和所述目标区域的硼浓度随时间变化曲线表达式分别为：
5.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当目标区域位于所述良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室，所述中心室和所述特异室之间进
6.根据权利要求5所述的获取方法，其特征在于，所述预设硼药代动力学三室模型中的所述良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式、所述非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式和所述目标区域的硼浓度随时间变化曲线表达式分别为：
7.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，基于所述CT图像构建硼浓度分布三维模型包括：
8.一种非均匀动态硼浓度分布模型获取装置，其特征在于，包括区域信息获取模块、时间变化曲线获取模块和模型获取模块；
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的非均匀动态硼浓度分布模型获取方法。
10.一种终端，其特征在于，包括：处理器以及存储器，所述存储器与所述处理器之间通信连接；
11.一种终计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的非均匀动态硼浓度分布模型获取方法。
...【技术特征摘要】
1.一种非均匀动态硼浓度分布模型获取方法，包括：
2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，从所述ct图像中获取良好灌注区域的位置信息和区域体积大小、非良好灌注区域的位置信息和区域体积大小以及目标区域的位置信息和区域体积大小包括：
3.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当目标区域位于所述非良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室，所述中心室和所述周围室之间进行硼交换，所述周围室和所述特异室之间进行硼交换。
4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述预设硼药代动力学三室模型中的所述良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式、所述非良好灌注区域的硼浓度随时间变化曲线表达式和所述目标区域的硼浓度随时间变化曲线表达式分别为：
5.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当目标区域位于所述良好灌注区域时，所述预设硼药代动力学三室模型包括代表良好灌注区域的中心室、代表非良好灌注区域的周围室以及代表目标区域的特异室...
【专利技术属性】
技术研发人员：王盛，陈耀，李志峰，杨尚晖，
申请(专利权)人：华硼中子科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。