【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(diǎn)。隨著三維適形放療(3D-CRT),調(diào)強(qiáng)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(duì)多葉光柵葉片到位精度的要求越來越高。例如,在調(diào)強(qiáng)放射治療中,控制多葉光柵形成多個(gè)不規(guī)則子野,其不同形狀的子野劑量疊加實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤靶區(qū)的適形以及對(duì)束流的調(diào)制[1]。多葉光柵葉片到位精度對(duì)整個(gè)放射治療效果影響巨大,是實(shí)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(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,目前該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)適用于多葉光柵自檢。首先,對(duì)光柵葉片前端使用標(biāo)記物做適當(dāng)標(biāo)記,將攝像機(jī)固定于多葉光柵下等中心位置;然后,使用攝像機(jī)獲取多葉光柵運(yùn)動(dòng)的視頻圖像,并通過USB2.0傳輸?shù)絇C端;最后,對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理,使用相機(jī)標(biāo)定的方法獲取相機(jī)內(nèi)參,利用相機(jī)參數(shù)矯正圖像,對(duì)圖像進(jìn)行灰度閾值處理,采用輪廓提取的方法獲取每個(gè)感興趣點(diǎn)(標(biāo)記點(diǎn))輪廓,根據(jù)所得輪廓計(jì)算獲得每個(gè)感興趣點(diǎn)重心坐標(biāo),通過標(biāo)記點(diǎn)實(shí)際位移與圖像像素移動(dòng)的關(guān)系,計(jì)算獲得葉片實(shí)際位移與圖像像素移動(dòng)個(gè)數(shù)的比例,最終通過該比例以及像素移動(dòng)個(gè)數(shù)計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)的實(shí)際位移量,該位移量便是葉片的實(shí)際位移量。在模擬仿真測(cè)試時(shí),使用該方法對(duì)38個(gè)感興趣點(diǎn)分別移動(dòng)2cm、4cm、7cm、11cm位置進(jìn)行測(cè)試,攝像機(jī)可以準(zhǔn)確捕捉到38個(gè)測(cè)試點(diǎn),感興趣測(cè)試點(diǎn)位置測(cè)算準(zhǔn)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(qiáng)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(diǎn)在放療設(shè)備中被廣電動(dòng)多葉光柵系統(tǒng)是按照放療計(jì)劃數(shù)據(jù)，控制電機(jī)，驅(qū)動(dòng)光柵葉片運(yùn)動(dòng)，要的射野形狀，多葉光柵可以實(shí)現(xiàn)射野動(dòng)態(tài)或靜態(tài)成形[4]。在多葉光柵的靜態(tài)調(diào)強(qiáng)中，可對(duì)射野要求的強(qiáng)度分布分級(jí)，控制多葉光柵個(gè)子野進(jìn)行多次照射[5]；該方法特點(diǎn)是多葉光柵形成一個(gè)子野，進(jìn)行照射照射完成后暫停照射，控制多葉光柵運(yùn)動(dòng)形成下一子野時(shí)再繼續(xù)照射，最野照射完成。此時(shí)，疊加各個(gè)不同子野的流強(qiáng)，，便是要求的強(qiáng)度分布[4]。多葉光柵的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)與靜態(tài)調(diào)強(qiáng)的不同之處在于，射野一直不斷的動(dòng)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(qiáng)，但實(shí)現(xiàn)過程復(fù)光柵一般安裝在加速器小機(jī)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(jì)針對(duì)上述的系統(tǒng)使用環(huán)境，光柵運(yùn)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(diǎn)，做出如下設(shè)計(jì)：首先對(duì)光柵葉片使用適當(dāng)標(biāo)記物進(jìn)標(biāo)記，搭建視頻圖像采集硬件平臺(tái)，然后軟件控制圖像采集設(shè)備獲取多葉光柵運(yùn)的視頻圖像，傳輸至 PC 端，再使用圖像處理技術(shù)對(duì)所獲得圖像進(jìn)行處理，最終取光柵葉片位置；與計(jì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH77;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2643137