【摘要】：多葉光柵(MLC)應(yīng)用到腫瘤放射治療設(shè)備中已經(jīng)有幾十年的歷史,它具有高適形度、透射半影小、漏射低等特點。隨著三維適形放療(3D-CRT),調(diào)強放療(IMRT),圖像引導(dǎo)放療(IGRT),生物適形放療(BCRT)等精確放療技術(shù)的發(fā)展,對多葉光柵葉片到位精度的要求越來越高。例如,在調(diào)強放射治療中,控制多葉光柵形成多個不規(guī)則子野,其不同形狀的子野劑量疊加實現(xiàn)了對腫瘤靶區(qū)的適形以及對束流的調(diào)制[1]。多葉光柵葉片到位精度對整個放射治療效果影響巨大,是實現(xiàn)精確放療的重要環(huán)節(jié)。本文提出了一種基于OpenCV的醫(yī)用直線加速器多葉光柵位置檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案,目前該系統(tǒng)的設(shè)計適用于多葉光柵自檢。首先,對光柵葉片前端使用標記物做適當(dāng)標記,將攝像機固定于多葉光柵下等中心位置;然后,使用攝像機獲取多葉光柵運動的視頻圖像,并通過USB2.0傳輸?shù)絇C端;最后,對獲取的圖像進行處理,使用相機標定的方法獲取相機內(nèi)參,利用相機參數(shù)矯正圖像,對圖像進行灰度閾值處理,采用輪廓提取的方法獲取每個感興趣點(標記點)輪廓,根據(jù)所得輪廓計算獲得每個感興趣點重心坐標,通過標記點實際位移與圖像像素移動的關(guān)系,計算獲得葉片實際位移與圖像像素移動個數(shù)的比例,最終通過該比例以及像素移動個數(shù)計算標記點的實際位移量,該位移量便是葉片的實際位移量。在模擬仿真測試時,使用該方法對38個感興趣點分別移動2cm、4cm、7cm、11cm位置進行測試,攝像機可以準確捕捉到38個測試點,感興趣測試點位置測算準確,誤差均在1mm以內(nèi),滿足系統(tǒng)要求。
【圖文】：

出現(xiàn)了普通放療，適形放療，調(diào)強適形放療，影像引導(dǎo)放療，生物適形放。多葉光柵以其高度適形度、透射半影小、漏射低等特點在放療設(shè)備中被廣電動多葉光柵系統(tǒng)是按照放療計劃數(shù)據(jù)，控制電機，驅(qū)動光柵葉片運動，要的射野形狀，多葉光柵可以實現(xiàn)射野動態(tài)或靜態(tài)成形[4]。在多葉光柵的靜態(tài)調(diào)強中，可對射野要求的強度分布分級，控制多葉光柵個子野進行多次照射[5]；該方法特點是多葉光柵形成一個子野，進行照射照射完成后暫停照射，控制多葉光柵運動形成下一子野時再繼續(xù)照射，最野照射完成。此時，疊加各個不同子野的流強，，便是要求的強度分布[4]。多葉光柵的動態(tài)調(diào)強與靜態(tài)調(diào)強的不同之處在于，射野一直不斷的動態(tài)變始終處于開啟狀態(tài)。這種方式的治療效率要高于靜態(tài)調(diào)強，但實現(xiàn)過程復(fù)光柵一般安裝在加速器小機頭下方[3]。如圖所示：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計針對上述的系統(tǒng)使用環(huán)境，光柵運行速度、光柵葉片寬度等的關(guān)鍵技術(shù)要求以及系統(tǒng)研究中遇到的難點，做出如下設(shè)計：首先對光柵葉片使用適當(dāng)標記物進標記，搭建視頻圖像采集硬件平臺，然后軟件控制圖像采集設(shè)備獲取多葉光柵運的視頻圖像，傳輸至 PC 端，再使用圖像處理技術(shù)對所獲得圖像進行處理，最終取光柵葉片位置；與計劃數(shù)據(jù)做做比較，最終輸出葉片的到位誤差結(jié)果。系統(tǒng)結(jié)框圖如圖 2-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH77;TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：2643137