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一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法及其系統(tǒng)

文檔序號:41953964發(fā)布日期:2025-05-16 14:18閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于:包括如下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s1中,具體的流程為:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s1.3中,計算三維點云體表輪廓中的點云數(shù)據(jù)與n個4dct三維點云輪廓中點云數(shù)據(jù)的平均向量距離,以平均向量距離最小的一個4dct三維點云輪廓對應(yīng)的時相作為到三維點云體表輪廓的相位。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,所述第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括pointnet層,自注意力機制層和全連接層,用于提取點云的特征并進(jìn)行分類。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s2中,將所述相位預(yù)測模型得到的與所述預(yù)測相位對應(yīng)的所述4dct三維點云輪廓的點云數(shù)據(jù)和所述三維點云體表輪廓的點云數(shù)據(jù)作為輸入值并輸入至第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行訓(xùn)練,得到所述二階段模型,所述二階段模型輸出預(yù)測的靶區(qū)位置信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,所述第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括dgcnn層、transformer層和pointer層。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,所述二階段模型的損失函數(shù)定義為預(yù)測的靶區(qū)位置信息與所述s1.1中的所述靶區(qū)位置信息之間的差值;所述損失函數(shù)具有l(wèi)2正則項。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,所述二階段模型的損失函數(shù)具體為:

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s4前,對靶區(qū)預(yù)測模型進(jìn)行優(yōu)化,具體步驟為:

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,通過cbct掃描獲取體內(nèi)靶區(qū)的數(shù)據(jù)包括靶區(qū)的形狀、大小、位置以及與體表和體內(nèi)運動的相關(guān)性;

11.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s6中,具體步驟包括:

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s6.1中,轉(zhuǎn)換偏差為(,,?,,?,);在步驟s6.3中,所述轉(zhuǎn)換偏差轉(zhuǎn)換為加速器治療床的上平臺對于下平臺的位姿關(guān)系包括:

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s6.4的具體步驟為:

14.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法,其特征在于,在步驟s4中,通過體表光學(xué)引導(dǎo)系統(tǒng)實時監(jiān)測患者的體表輪廓數(shù)據(jù)和呼吸信號。

15.一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控的系統(tǒng),其特征在于,包括:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種實時靶區(qū)追蹤和動態(tài)調(diào)控方法及其系統(tǒng),方法包括基于4DCT重建數(shù)據(jù)和三維點云體表輪廓數(shù)據(jù)得到相位預(yù)測模型;根據(jù)所述相位預(yù)測模型輸出的結(jié)果和4DCT重建數(shù)據(jù)得到二階段模型;疊加相位預(yù)測模型和二階段模型,融合得到靶區(qū)預(yù)測模型;獲取實時的體表輪廓數(shù)據(jù)和呼吸信號;將所述體表輪廓數(shù)據(jù)和呼吸信號輸入至靶區(qū)預(yù)測模型,所述靶區(qū)預(yù)測模型預(yù)測體內(nèi)靶區(qū)的當(dāng)前位置;根據(jù)體內(nèi)靶區(qū)的當(dāng)前位置計算加速器治療床目標(biāo)位姿并令加速器治療床轉(zhuǎn)換至目標(biāo)位姿。通過靶區(qū)預(yù)測模型,實時輸入數(shù)據(jù)就可以得到實時的體內(nèi)的靶區(qū)位置,能夠?qū)崟r響應(yīng)靶區(qū)的動態(tài)變化,實現(xiàn)動態(tài)調(diào)控。而靶區(qū)預(yù)測模型是通過基于4DCT重建數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,預(yù)測結(jié)果精確度高。

技術(shù)研發(fā)人員:熊蔡華,藍(lán)培欽,陳文斌,龔強,李恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者:華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/15
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