基于电阻抗成像的多叶准直器控制系统设计

摘要

为解决放射治疗过程中因为肿瘤靶区变化而影响靶区治疗精度与疗效的问题，设计了一套基于电阻抗成像（EIT）技术的多叶准直器（MLC）控制系统以应用于医学成像技术领域和放射治疗领域的实验教学过程。首先使用EIT数据采集设备采集电阻抗参数，再将其通过无线路由发送至上位机的软件系统中，利用图像重建算法完成电阻抗图像重建；根据重建图像和多叶准直器叶片控制算法确定模拟肿瘤目标物的中心位置和叶片的位置坐标；将叶片移动的目标位置坐标发送至多叶准直器的控制电路，由控制电路驱动叶片完成对应位置的移动，同时记录模拟肿瘤目标物的实际移动距离和多叶准直器叶片的移动距离并进行定位精度分析。结果表明：平均偏差与标准偏差均低于2.8 mm，表明目标物与多叶准直器叶片之间的相对移动距离测量结果具有良好的一致性，且误差水平较低。本系统可实时显示成像结果和当前叶片位置，能够直观地对比目标物与MLC叶片的定位结果，对实现肿瘤的安全实时图像追踪和提高肿瘤放射治疗疗效具有重要的参考价值。

关键词

电阻抗成像(EIT) / 多叶准直器(MLC) / 动态放射治疗 / 叶片定位 / 控制系统

基金资助

国家自然科学基金面上项目（62072335）