【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗领域，尤其涉及一种基于3d体表动态体位监测方法。
技术介绍
1、伽玛刀是一种外科放射治疗设备，治疗过程中病人的摆位复位位置的精确性对治疗效果有关键的影响，目前伽玛刀临床上引入的图像引导技术cbct(cone beam ct)、mri等，能直接反应肿瘤的内部情况，可以进一步精准定位肿瘤。但监测耗时长，透视图像和cbct都将给患者带来额外的辐射剂量，而且不能在治疗过程中实时监控患者的摆位位置。
2、因此，有必要针对伽玛刀临床应用提供一种无辐射，无创伤，实时监控患者治疗过程中的摆位位置信息的系统。相比与传统的双目相机，基于结构的双目相机可解决成像时由于成像物表面纹理特征较少，图像重建效果差问题。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种基于3d体表动态体位监测方法，能解决无辐射，无创的快速获取患者的体表图像，能在患者治疗摆位时有效节约摆位时间，降低摆位误差，在放射治疗过程中实时监测患者体表的变化，使医疗专业人员能够及时调整患者位置，确保精准治疗的实施。
2、本专利技术的技术解决方案是：本专利技术为一种基于3d体表动态体位监测方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
3、1)结构光投影仪将结构光投射到定位床上的患者体表，覆盖患者全身及碳纤维定位床，增加患者体表及定位床表面的纹理特征；
4、2)双目相机的两个镜头同时同步的对患者和定位床进行图像信息采集，同时获取左右两个相机对同一个成像物的对应
5、3)图像处理计算机在获得双目相机传送的像素信息后，具体处理步骤如下：
6、3.1)图像处理软件对获得的像素信息进行图像均匀降采样提升计算效率；
7、3.2)然后通过患者身体表面标志点，定位床的标记点，与患者定位ct的位置信息比较，实时监控患者的摆位复位信息。
8、进一步的，步骤1)的具体步骤如下：
9、1.1)将患者预先在体表刚性位置，如锁骨、胸肋部位标记的反光标记物构成的平面作为基准参考点，并通过固定装置将其固定于治疗床平面作为初始位置姿态；
10、1.2)结构光投影仪将结构光投射到定位床上的患者体表，通过cbct定位患者的初始位置姿态并得到初始状态下的三维轮廓数据，将该数据作为后续计算的参考图像。
11、进一步的，步骤2)的具体步骤如下：
12、2.1)通过图像处理计算机发送软触发控制信号，控制双目相机按照60hz频率进行人体体表数据的采集，基于双目相机的内置算法，同时根据结构光的测距信息计算出体表轮廓点的深度信息，实时生成患者体表轮廓模型，其中z向深度信息具体计算表示为：
13、
14、f表示相机焦距，x为空间物体的x向距离，x1为左视差，xr为右视差，z为待求的物体深度信息；
15、2.2)根据步骤2.1)得到的患者体表轮廓数据通过tcp协议传输至图像处理计算机；
16、2.3)将步骤2.2)得到的轮廓模型存储于图像处理计算机内存缓存区中。
17、进一步的，步骤3.1)的具体步骤如下：
18、图像处理软件对获得的像素信息进行图像均匀降采样提升计算效率，表示为：
19、
20、xcetroid，ycetroid，zcetroid表示为质心，xi，yi，zi为体素内m个点。
21、进一步的，步骤3.2)的具体步骤如下：
22、图像处理计算机实时读取内存缓存区中的数据坐标，根据参考图像的位置坐标进行实时计算，获取患者的三轴的位移偏差和角度偏差；
23、其计算过程可表示为：
24、
25、其中，r′(α)为绕x轴旋转矩阵，r′(β)为绕y轴旋转矩阵，r′(γ)为绕z轴旋转矩阵，r′(d)为绕xyz轴的平移矩阵；[x,y,z]为参考图像的空间某一点的坐标位置，[xm,ym,zm]为患者的实时坐标位置。
26、本专利技术提供一种基于3d体表动态体位监测方法，通过结构光投影仪给患者体表投射结构光增加患者体表的纹理特征，双目相机通过左右两个相机实时拍摄患者体表映射的多个标记点及治疗定位床上的多个标记点，在图像处理计算机中建立患者实时的3d体表轮廓和位置信息，本专利技术能解决无辐射，无创的快速获取患者的体表图像，能在患者治疗摆位时有效节约摆位时间，降低摆位误差，在放射治疗过程中实时监测患者体表的变化，使医疗专业人员能够及时调整患者位置，确保精准治疗的实施。
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1.一种基于3D体表动态体位监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于3D体表动态体位监测方法，其特征在于：所述步骤1)的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的基于3D体表动态体位监测方法，其特征在于：所述步骤2)的具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的基于3D体表动态体位监测方法，其特征在于：所述步骤3.1)的具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述的基于3D体表动态体位监测方法，其特征在于：所述步骤3.2)的具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于3d体表动态体位监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于3d体表动态体位监测方法，其特征在于：所述步骤1)的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的基于3d体表动态体位监测方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李山川，张晓锋，巩昊欣，李逸群，王俊峰，
申请(专利权)人：中核承影西安医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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