基于深度相机的放射治疗体位监测系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：包括坐标系转换系统、体位监测模块；所述坐标系转换系统，用于确定世界坐标系与定位ct坐标系的转换关系体位监测模块：通过深度相机获取患者体位点云，并分割出目标点云p；将患者通过定位ct系统获取的定位ct数据导入点云处理软件分割出患者的定位ct点云，再通过世界坐标系与定位ct坐标系之间的转换关系转换到世界坐标系中形成定位点云p
ct-sim
，将目标点云p与定位点云p
ct-sim
进行实时点云精配准计算六维误差，并输出结果；深度相机所在坐标系为世界坐标系，定位ct系统所在坐标系为定位ct坐标系。2.根据权利要求1所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：所述坐标系转换系统中确定世界坐标系与定位ct坐标系的转换关系的方法为：将校准模体固定于加速器等中心进行cbct扫描，对得到的cbct数据进行重建并分割出cbct点云q
phantom
；采用固定于治疗床上方的深度相机来获取校准模体的表面点云，分割出校准模体点云p
phantom
；将校准模体点云p
phantom
与cbct点云q
phantom
配准，确定世界坐标系和cbct坐标系之间的转换关系通过tps治疗计划系统获取cbct坐标系与定位ct坐标系之间的移床关系从而确定世界坐标系与定位ct坐标系之间的转换关系定世界坐标系与定位ct坐标系之间的转换关系3.根据权利要求1所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：所述体位监测模块包括放疗摆位验证模块和/或放疗实时监测模块；所述放疗摆位验证模块，用于在放疗前对患者体位进行摆位验证；所述放疗实时监测模块，用于患者放疗中体位实时监测。4.根据权利要求3所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：所述放疗摆位验证模块：通过深度相机进行放疗前患者体位摆位的点云采集，并从采集的点云信息中手动分割出患者的摆位点云信息p
patient
；将患者通过定位ct系统获取的定位ct数据导入点云处理软件分割出患者的定位ct点云，再通过世界坐标系与定位ct坐标系之间的转换关系转换到世界坐标系中形成定位点云p
ct-sim
；将分割出的患者的摆位点云信息p
patient
与定位点云p
ct-sim
进行点云精配准计算六维误差，并输出结果。5.根据权利要求3所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：所述放疗实时监测模块：通过深度相机实时获取患者放疗中体位点云，并实时自动分割出实时目标点云p
realtime-patient
；将患者通过定位ct系统获取的定位ct数据导入点云处理软件分割出患者的定位ct点云，再通过世界坐标系与定位ct坐标系之间的转换关系转换到世界坐标系中形成定位点云p
ct-sim
，将实时目标点云p
realtime-patient
与定位点云p
ct-sim
进行实时点云精配准计算六维误差，并输出结果。
6.根据权利要求1或4或5所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：所述点云精配准准则为：采用最小化点云中的点到目标点云对应点所在的平面距离作为配准准则：其中，t表示变换矩阵，p
i
、q
i
分别表示源点云与目标点云中的对应点，n
i
表示q
i
对应点的法向量。7.根据权利要求1所述的基于深度相机的放射治疗体位监测系统，其特征在于：还包括混合现实引导放疗摆位模块，用于引导患者放疗摆位；混合现实引导放疗摆位模块：利用定位ct系统对患者进行定位ct扫描获取定位ct数据重建患者的三维虚拟模型，在加速器等中心处渲染生成混合现实模型；操作人员采用hololens混合现实眼镜以混合现实模型为标准引导放疗摆位。

技术总结
本发明涉及一种基于深度相机的放射治疗体位监测系统，包括坐标系转换系统、体位监测模块；所述坐标系转换系统，用于确定世界坐标系与定位CT坐标系的转换关系体位监测模块：通过深度相机获取患者体位点云，并分割出目标点云P；将患者通过定位CT系统获取的定位CT数据导入点云处理软件分割出患者的定位CT点云，再通过世界坐标系与定位CT坐标系之间的转换关系转换到世界坐标系中形成定位点云P


技术研发人员：倪昕晔 李春迎 张赛 陆正大 张恒 髙留刚 谢凯 孙佳伟
受保护的技术使用者：常州市第二人民医院
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/9/6