基于体表标志点的肿瘤呼吸运动跟踪方法

作者：丁兰洲; 张怀岺; 梁晓坤; 谢耀钦

来源：中国医学物理学杂志, 2016, 33(04): 403-407.

DOI：10.3969/j.issn.1005-202X.2016.04.017

• 呼吸运动
• 肿瘤跟踪
• 体表标志点
• 正交X线
• 数据拟合
• 双目视觉系统

目的:探讨一种基于体表标志点的肿瘤呼吸运动跟踪方法,避免放疗过程中植入式的肿瘤跟踪对患者造成的损伤。方法:利用双目视觉系统对体模表面标志点进行实时跟踪,根据双目视觉原理,得出标志点的三维坐标运动情况;同时利用瓦里安微焦斑X线机和飞利浦移动式C臂组成的正交X线图像采集装置获取离散时刻下肿瘤图像,通过两幅图像肿瘤的二维坐标计算出其三维坐标;再采用粒子群优化(PSO)后的最小二乘支持向量机(LSSVM)方法拟合出任意时刻肿瘤的三维坐标,实现肿瘤的实时定位与跟踪。结果:双目视觉系统能够准确计算出标志点的三维坐标,并能实时跟踪体表标志点;LSSVM-PSO避免了常规LSSVM交叉验证选取参数方法带来的盲目性,得到最优拟合参数,拟合出任意时刻下肿瘤坐标值与实际值之间不超过1.8 mm,拟合精度高,能够很好跟踪肿瘤运动。结论:基于体表标志点的肿瘤跟踪是一种很好的替代植入式跟踪方法,可以减少呼吸运动对精确放疗产生的影响以及避免手术植入标志点造成不必要的损伤。

• 单位
  广东医科大学; 深圳先进技术研究院