本發(fā)明涉及放射治療領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)圖像進(jìn)行采樣的方法及裝置。

背景技術(shù)：

放射治療是利用放射線如放射性同位素產(chǎn)生的α、β、γ射線和各類(lèi)x射線治療機(jī)或加速器產(chǎn)生的x射線、電子線、質(zhì)子束及其它粒子束等治療惡性腫瘤的一種方法。

由于射束能量高，在腫瘤細(xì)胞被殺死的同時(shí)正常細(xì)胞也會(huì)受到影響。為了盡可能地減少對(duì)正常組織的傷害，需要制定放射治療計(jì)劃。放射治療計(jì)劃中，醫(yī)生需要給出處方和治療方案，物理師要根據(jù)醫(yī)生處方，勾畫(huà)器官和腫瘤位置，以及總的腫瘤體積(Gross Tumor Volume，GTV)、臨床目標(biāo)體積(Clinical Target volume，CTV)和計(jì)劃治療體積(Planning Target Volume，PTV)等靶區(qū)，然后根據(jù)治療方案，創(chuàng)建射野(Beam)和子野(Beam segment)，檢查劑量體積分布(Dose-Volume Histogram，DVH)，如果不滿足處方目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算直到滿足要求為止，最終批準(zhǔn)放療計(jì)劃(Approve)，保存整個(gè)放療計(jì)劃數(shù)據(jù)，用以治療。

在制定放射治療計(jì)劃時(shí)，獲取的感興趣區(qū)域的圖像通常具有較高的分辨率，像素點(diǎn)數(shù)量較多，因此在劑量?jī)?yōu)化前會(huì)對(duì)感興趣區(qū)域的圖像進(jìn)行采樣，用采樣點(diǎn)來(lái)代表整個(gè)感興趣區(qū)域，因此采樣點(diǎn)的選取直接影響劑量?jī)?yōu)化的結(jié)果。

例如，某個(gè)靶區(qū)器官的采樣點(diǎn)選取不均勻，會(huì)導(dǎo)致該器官在優(yōu)化后的劑量分布不均勻，或者對(duì)于一個(gè)危及器官，可能因某些區(qū)域的采樣點(diǎn)相對(duì)于其它區(qū)域過(guò)于稀疏而導(dǎo)致該區(qū)域的劑量偏高。因此采樣的均勻性對(duì)放射治療計(jì)劃的優(yōu)化具有重要的作用。

采樣的均勻性是基于器官的形狀而言的。例如，對(duì)于方形的器官，如果采樣點(diǎn)成網(wǎng)格點(diǎn)方式分布，則采樣分布均勻。然而，對(duì)于環(huán)狀的器官，如果采樣點(diǎn)仍成網(wǎng)格點(diǎn)方式分布，則弧度較大的區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)采樣點(diǎn)明顯稀疏的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種采樣方法和裝置，其根據(jù)待采樣區(qū)域的特點(diǎn)選擇相適應(yīng)的采樣方法，從而保證了采樣的均勻性，有助于提高優(yōu)化后的劑量分布的均勻性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種采樣方法，包括：識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

可選的，通過(guò)待采樣區(qū)域的角色信息獲取待采樣區(qū)域的形狀。

可選的，通過(guò)圖形識(shí)別算法判斷待采樣區(qū)域的形狀。

可選的，所述圖形識(shí)別算法為模式識(shí)別算法。

可選的，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法包括：所述形狀為方形，則選擇等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法；所述形狀為環(huán)形，則選擇多層采樣方法。

可選的，所述多層采樣方法包括：區(qū)分所述待采樣區(qū)域的內(nèi)圈與外圈，并計(jì)算所述內(nèi)圈和外圈的長(zhǎng)度，對(duì)所述內(nèi)圈和外圈進(jìn)行分段，確定采樣的層數(shù)，確定采樣點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣方法，包括將待采樣區(qū)域分割成多個(gè)子區(qū)域，識(shí)別各子區(qū)域的形狀，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法，利用所述采樣方法對(duì)各子區(qū)域進(jìn)行采樣。

可選的，所述多個(gè)子區(qū)域?yàn)榄h(huán)形和環(huán)形所圍繞的內(nèi)部區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣方法，包括計(jì)算待采樣區(qū)域的體積，根據(jù)所述體積選擇采樣方法，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣方法，包括計(jì)算待采樣區(qū)域的體積，判斷所述體積是否大于一閾值，若否，則利用隨機(jī)算法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，若是，則識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣裝置，包括識(shí)別單元，用于識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀，選擇單元，用于根據(jù)所述形狀選擇采樣方法，采樣單元，用于利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣裝置，包括計(jì)算單元，用于計(jì)算待采樣區(qū)域的體積，選擇單元，用于根據(jù)所述體積選擇采樣方法，采樣單元，用于利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣裝置，包括計(jì)算單元，用于計(jì)算待采樣區(qū)域的體積，判斷單元，用于判斷所述體積是否大于一閾值，隨機(jī)采樣單元，用于利用隨機(jī)算法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，識(shí)別單元，用于識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀，選擇單元，用于根據(jù)所述形狀選擇采樣方法，采樣單元，用于利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出了一種采樣方法，包括對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，將待采樣區(qū)域分割成多個(gè)子區(qū)域，計(jì)算每個(gè)子區(qū)域的采樣密度，判斷是否對(duì)子區(qū)域繼續(xù)采樣，若是，則對(duì)子區(qū)域繼續(xù)采樣，若否，則采樣結(jié)束。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明根據(jù)器官形狀和/或體積大小選擇與之相適應(yīng)的采樣方法，從而得到與器官更適合的采樣分布，有助于使得優(yōu)化后的器官內(nèi)的劑量分布更加均勻；

另一方面，對(duì)采樣不足的區(qū)域進(jìn)一步采樣，有助于得到與器官更適合的采樣分布，使得優(yōu)化后劑量分布更加均勻；

進(jìn)一步地，對(duì)感興趣區(qū)域內(nèi)的各器官的采樣更加均勻，從而使得優(yōu)化后的放射治療計(jì)劃得到的劑量分布中，高劑量集中在腫瘤靶區(qū)，減少對(duì)危及器官的傷害。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的采樣方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中的多層采樣方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中的適用于細(xì)長(zhǎng)形區(qū)域的采樣方法的流程圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)細(xì)長(zhǎng)形區(qū)域進(jìn)行采樣的示意圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例中的采樣方法流程圖；

圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例中的適用于小體積區(qū)域的采樣方法的流程圖；

圖7是本發(fā)明再一實(shí)施例中的采樣方法流程圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中的采樣裝置的示意圖；

圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例中的采樣裝置的示意圖；

圖10是本發(fā)明再一實(shí)施例中的采樣裝置的示意圖；

圖11是本發(fā)明再一實(shí)施例中的采樣方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。

在放射治療中，要求高劑量的輻射盡可能地被輸送至腫瘤靶區(qū)，盡量減少對(duì)危及器官的傷害。因此，在制定放射治療計(jì)劃時(shí)，感興趣區(qū)域包括腫瘤靶區(qū)及危及器官，要求腫瘤靶區(qū)內(nèi)的劑量盡可能高，危及器官內(nèi)的劑量盡可能低。

由于劑量分布受采樣的均勻性影響較大，為了更好地控制各區(qū)域內(nèi)的劑量分布，要求對(duì)各區(qū)域的采樣盡量均勻。而采樣與區(qū)域的形狀相關(guān)性較高，例如利用相同的采樣方法對(duì)不同形狀的區(qū)域進(jìn)行采樣，效果可能是不同。因此本發(fā)明一實(shí)施例提出一種采樣方法，其根據(jù)待采樣區(qū)域的形狀選擇相適應(yīng)的采樣方法進(jìn)行采樣。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的采樣方法的流程圖。參考圖1所示，本實(shí)施例提供的采樣方法包括：

步驟S102，識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀。

本實(shí)施例中以CT圖像為例進(jìn)行介紹，但并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在其它實(shí)施例中，圖像可以為MR圖像，PET圖像或者其它單?；蚨嗄Ｈ诤蠄D像。

在CT圖像上對(duì)感興趣區(qū)域內(nèi)各器官進(jìn)行勾畫(huà)，得到多個(gè)待采樣區(qū)域。物理師可以對(duì)勾畫(huà)得到的不同區(qū)域的形狀進(jìn)行標(biāo)識(shí)，可以賦予不同區(qū)域?qū)?yīng)的角色，該角色可以為該區(qū)域所對(duì)應(yīng)的形狀。在這種情況下，只需獲取待采樣區(qū)域的角色，即可識(shí)別其形狀。

例如，物理師在進(jìn)行勾畫(huà)的過(guò)程中通常會(huì)為治療計(jì)劃體積PTV增加一個(gè)環(huán)形的輔助器官(稱(chēng)為ring)。通過(guò)限定輻射到該輔助器官ring上的劑量來(lái)防止加在治療計(jì)劃體積PTV上的高劑量泄漏到周?chē)恼＝M織上，從而起到保護(hù)的作用。該輔助器官ring是通過(guò)對(duì)治療計(jì)劃體積PTV做外擴(kuò)后得到的外擴(kuò)部分，因此，該輔助器官ring為環(huán)狀，物理師可以為將輔助器官的角色設(shè)置為ring，從而在該步驟中只需通過(guò)角色信息識(shí)別該輔助器官的形狀為環(huán)狀。

當(dāng)然，物理師也可能沒(méi)有為每個(gè)待采樣區(qū)域的形狀進(jìn)行標(biāo)識(shí)，在這種情況下，可以通過(guò)圖形識(shí)別算法，例如模式識(shí)別算法，對(duì)待采樣區(qū)域的形狀進(jìn)行判斷。

例如，對(duì)于C型的靶區(qū)器官或者危及器官，可以通過(guò)模式識(shí)別算法對(duì)該器官進(jìn)行識(shí)別。

可以判斷該器官是否成細(xì)長(zhǎng)形及器官是否明顯彎曲，例如通過(guò)計(jì)算該器官輪廓的變化來(lái)判斷其是否明顯彎曲，例如在該器官輪廓上取一系列點(diǎn)，如果相鄰兩點(diǎn)處的切線之間的夾角超過(guò)預(yù)設(shè)的第一閾值，則認(rèn)為該器官明顯彎曲；或?qū)ο噜弮牲c(diǎn)進(jìn)行連線，如果相鄰兩根連線之間的夾角超過(guò)預(yù)設(shè)的第一閾值，則認(rèn)為該器官明顯彎曲。如果器官成細(xì)長(zhǎng)形但不明顯彎曲，則判斷該器官形狀為細(xì)長(zhǎng)形；如果器官成細(xì)長(zhǎng)形且明顯彎曲，則判斷該器官形狀為C型。模式識(shí)別算法用于識(shí)別形狀為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作過(guò)多贅述。其它任何可以應(yīng)用于本實(shí)施例中的識(shí)別圖形形狀的方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。該預(yù)設(shè)的第一閾值為醫(yī)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置。

步驟S104，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法。

由步驟S102得到待采樣區(qū)域的形狀，在本步驟中，根據(jù)識(shí)別的形狀選擇與之相適應(yīng)的采樣方法。

在本實(shí)施例中，不同的采樣方法可以事先進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，由計(jì)算機(jī)按需調(diào)用。即，當(dāng)待采樣區(qū)域被識(shí)別為方形時(shí)，則計(jì)算機(jī)調(diào)用等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法，當(dāng)待采樣區(qū)域被識(shí)別為環(huán)形或C型或細(xì)長(zhǎng)形，則計(jì)算機(jī)調(diào)用與環(huán)形或C型或細(xì)長(zhǎng)形相適應(yīng)的采樣方法，當(dāng)然，當(dāng)待采樣區(qū)域被識(shí)別為其它形狀時(shí)，則調(diào)用與之相適應(yīng)的采樣方法進(jìn)行采樣，在本發(fā)明中不對(duì)待采樣區(qū)域的形狀、數(shù)量及對(duì)應(yīng)的采樣方法的數(shù)量做限制。

步驟S106，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

利用步驟S104中選擇的采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

如果待采樣區(qū)域被識(shí)別為方形，優(yōu)選地采用等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法進(jìn)行采樣。在對(duì)每一層CT圖像的采樣過(guò)程中，首先限定采樣點(diǎn)的數(shù)量以及采樣間隔，然后按照CT圖像中的直角坐標(biāo)系，沿X軸方向以采樣間隔為等距離間隔計(jì)算格數(shù)，同樣沿Y軸方向以采樣間隔為等距離間隔計(jì)算格數(shù)，以此建立等距離網(wǎng)格；再對(duì)等距離網(wǎng)格上的每個(gè)候選采樣點(diǎn)，判斷其是否在該待采樣區(qū)域內(nèi)，若該點(diǎn)屬于該待采樣區(qū)域，則選取該點(diǎn)作為采樣點(diǎn)，否則該點(diǎn)不作為采樣點(diǎn)。

若總的采樣點(diǎn)超過(guò)限定的采樣點(diǎn)數(shù)量，則按照比例縮放采樣間隔并重新采樣，直至滿足要求為止。

如果待采樣區(qū)域被識(shí)別為環(huán)形，則采用與環(huán)形相適應(yīng)的采樣方法進(jìn)行采樣。

在本實(shí)施例提出一種新的采樣方法，即多層采樣方法，適用于環(huán)形的待采樣區(qū)域，參考圖2所示，具體步驟如下：

步驟S202，區(qū)分環(huán)形的待采樣區(qū)域的內(nèi)圈與外圈，并計(jì)算所述內(nèi)圈和外圈的長(zhǎng)度，記所述內(nèi)圈的長(zhǎng)度為L(zhǎng)_I。

步驟S204，對(duì)所述內(nèi)圈和外圈進(jìn)行分段。

假設(shè)限定的步長(zhǎng)為B，則內(nèi)圈被分成相等長(zhǎng)度B的N份，其中同樣將外圈也分成等長(zhǎng)的N份。內(nèi)圈和外圈的分段節(jié)點(diǎn)分別記為

I＝{i₁,i₂,…,i_N}和O＝{o₁,o₂,…,o_N}

步驟S206，確定采樣的層數(shù)。

假設(shè)采樣點(diǎn)的數(shù)量上限為M，則對(duì)環(huán)形的待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣的層數(shù)為

步驟S208，確定采樣點(diǎn)。

將內(nèi)圈和外圈的分段節(jié)點(diǎn)依次連接，即i₁與o₁連接，i₂與o₂連接，i_N與o_N連接；然后將i_j和o_j的每一個(gè)連線均分成C+1段，其中j＝1,2,…,N，則連線的分段點(diǎn)即為采樣點(diǎn)。按照該采樣方法可以得到N*C個(gè)沿著環(huán)形待采樣區(qū)域的輪廓均勻分布的采樣點(diǎn)，形成多層采樣的分布。

如上采樣方法中，將i_j和o_j的每一個(gè)連線均分成C+1段是因?yàn)闆](méi)有對(duì)環(huán)形待采樣區(qū)域的內(nèi)圈和外圈輪廓進(jìn)行采樣，如果需要對(duì)環(huán)形待采樣區(qū)域的內(nèi)圈和外圈輪廓進(jìn)行采樣，則將i_j和o_j的每一個(gè)連線均分成C-1段，當(dāng)然，技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行等效的變形，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

對(duì)于物理師勾畫(huà)得到的靶區(qū)器官或危及器官，也會(huì)出現(xiàn)C型的形狀，對(duì)于該形狀的區(qū)域可以采用上述多層采樣方法進(jìn)行采樣，得到沿輪廓線均勻分布的一系列采樣點(diǎn)，其中，在確定采樣層數(shù)的時(shí)候，假設(shè)采樣點(diǎn)的數(shù)量上限為M，C型的待采樣區(qū)域的內(nèi)圈和外圈均被分成等長(zhǎng)的N份，則根據(jù)是否對(duì)內(nèi)圈和外圈的邊緣點(diǎn)進(jìn)行采樣，對(duì)C型的待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣的層數(shù)為或除了上述的多層采樣方法，也可以按照下述對(duì)細(xì)長(zhǎng)形區(qū)域的采樣方法對(duì)C型的待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

參考圖3所示，具體包括如下步驟：

步驟S302，將待采樣區(qū)域的輪廓上每?jī)蓚€(gè)相鄰的點(diǎn)作為一組數(shù)據(jù)點(diǎn)。

勾畫(huà)得到的待采樣區(qū)域的輪廓由一系列數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成，將每?jī)蓚€(gè)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為一組，如圖4中的(p1，p2)。

步驟S304，將其中一組數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行連接并在該線段長(zhǎng)度范圍內(nèi)建立網(wǎng)格，使得網(wǎng)格覆蓋該線段長(zhǎng)度的待采樣區(qū)域。

如圖4所示，以p1為原點(diǎn)，p1與p2的連線為x軸，p1與p2連線的垂直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，并在線段p1p2的長(zhǎng)度范圍內(nèi)建立網(wǎng)格，使得該網(wǎng)格可以覆蓋待采樣區(qū)域在線段p1p2的部分。在該步驟中，技術(shù)人員可以根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)量的限制設(shè)置網(wǎng)格的大小。當(dāng)然，圖4中的網(wǎng)格僅為示例，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

步驟S306，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在待采樣區(qū)域內(nèi)。

判斷該網(wǎng)格內(nèi)的每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)是否在待采樣區(qū)域內(nèi)，如果是，則保留該網(wǎng)格點(diǎn)作為采樣點(diǎn)，否則該網(wǎng)格點(diǎn)不作為采樣點(diǎn)。

步驟S308，網(wǎng)格點(diǎn)是否全部判斷完成，若是，則進(jìn)入步驟S310，若否，則繼續(xù)判斷網(wǎng)格點(diǎn)。

步驟S310，判斷待采樣區(qū)域是否采樣完成，若是，則結(jié)束，若否，則進(jìn)入步驟S304繼續(xù)處理下一組數(shù)據(jù)點(diǎn)。

當(dāng)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)均被遍歷之后，則待采樣區(qū)域采樣完成。當(dāng)然，在這種情況下，可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)采樣的情況。此時(shí)，可以只判斷沿細(xì)長(zhǎng)形待采樣區(qū)域一邊的數(shù)據(jù)點(diǎn)是否遍歷完成，若是，則采樣結(jié)束，若否，則進(jìn)入步驟S304。判斷沿細(xì)長(zhǎng)形待采樣區(qū)域一邊的數(shù)據(jù)點(diǎn)是否遍歷完成，可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。

當(dāng)然，圖3中的采樣方法不僅適用于細(xì)長(zhǎng)形的待采樣區(qū)域，其它任何形狀的待采樣區(qū)域均適用。因此，在圖1的采樣方法中，對(duì)于方形區(qū)域，優(yōu)選采用等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法進(jìn)行采樣，對(duì)于環(huán)形區(qū)域，優(yōu)選采用圖2中的采樣方法進(jìn)行采樣，對(duì)于其他形狀的區(qū)域，優(yōu)選采用圖3的采樣方法進(jìn)行采樣。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以將同一待采樣區(qū)域分成多個(gè)子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域可以采用不同的采樣方法進(jìn)行采樣，例如對(duì)于非環(huán)形的待采樣區(qū)域，還可以將該待采樣區(qū)域分成兩部分，一部分為沿著輪廓向區(qū)域內(nèi)部?jī)?nèi)縮一定距離得到的環(huán)形區(qū)域，另一部分為環(huán)形所圍繞的內(nèi)部區(qū)域，對(duì)于環(huán)形區(qū)域，可以利用圖2所示的多層采樣方法進(jìn)行采樣，對(duì)于內(nèi)部區(qū)域，可以利用等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法進(jìn)行采樣。這樣可以避免待采樣區(qū)域的邊緣采樣過(guò)于稀疏的問(wèn)題。因此，在圖1的采樣方法中，對(duì)于方形區(qū)域，優(yōu)選采用等距離網(wǎng)格點(diǎn)的采樣方法進(jìn)行采樣，對(duì)于環(huán)形區(qū)域，優(yōu)選采用圖2中的采樣方法進(jìn)行采樣，對(duì)于其他形狀的區(qū)域，優(yōu)選將待采樣區(qū)域分成多個(gè)子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域可以根據(jù)形狀選擇合適的采樣方法進(jìn)行采樣。

由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中根據(jù)待采樣區(qū)域的形狀選擇與之相適應(yīng)的采樣方法，使得采樣點(diǎn)分布較均勻，有助于使得優(yōu)化后的放射治療計(jì)劃得到的劑量分布更加均勻；并且利用與待采樣區(qū)域的形狀相適應(yīng)的采樣方法進(jìn)行采樣，使得高劑量集中在腫瘤靶區(qū)，減少對(duì)危及器官的傷害。

但是，影響采樣效果的因素不止有待采樣區(qū)域的形狀，還有待采樣區(qū)域的體積大小。如果待采樣區(qū)域的體積太小，可能導(dǎo)致采樣的效果不好。因此，本發(fā)明還提出了另一種采樣方法，其根據(jù)待采樣區(qū)域的體積大小選擇相適應(yīng)的采樣方法進(jìn)行采樣。

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例中的采樣方法的流程圖。參考圖5所示，本實(shí)施例提供的采樣方法包括：

步驟S502，計(jì)算待采樣區(qū)域的體積。

仍以CT圖像為例，計(jì)算CT圖像中的待采樣區(qū)域的體積。

步驟S504，根據(jù)所述體積選擇采樣方法。

如果步驟S502中計(jì)算得到的體積小于或等于預(yù)設(shè)的第二閾值，則選擇適合小體積區(qū)域采樣的采樣方法，否則選擇適合大體積區(qū)域采樣的采樣方法。適合小體積區(qū)域采樣的采樣方法及適合大體積區(qū)域采樣的采樣方法可以事先進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的體積信號(hào)，進(jìn)行選擇。

步驟S506，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

可以利用隨機(jī)算法對(duì)小體積區(qū)域進(jìn)行采樣，參考圖6所示，包括如下步驟：

步驟S602，獲取采樣點(diǎn)數(shù)量的上限。

步驟S604，在包含全部待采樣區(qū)域的范圍內(nèi)，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)點(diǎn)。

在包含全部待采樣區(qū)域的范圍內(nèi)，利用隨機(jī)數(shù)生成器分別生成隨機(jī)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)值、y軸坐標(biāo)值及z軸坐標(biāo)值，隨機(jī)數(shù)生成器可以按照正態(tài)分布、高斯分布、均勻分布、泊松分布或其它的分布產(chǎn)生隨機(jī)值，在本發(fā)明中不對(duì)隨機(jī)數(shù)生成器做限制。

步驟S606，判斷所述隨機(jī)點(diǎn)是否在待采樣區(qū)域內(nèi)，如果是，則保留該隨機(jī)點(diǎn)作為采樣點(diǎn)，否則該隨機(jī)點(diǎn)不作為采樣點(diǎn)。

步驟S608，判斷采樣點(diǎn)數(shù)量是否達(dá)到上限，若是，則采樣結(jié)束，若否，則進(jìn)入步驟S604。

對(duì)于體積大于所述第二閾值的待采樣區(qū)域，可以采用同一種采樣方法進(jìn)行采樣，例如圖3中的采樣方法，也可以參考前述實(shí)施例中根據(jù)待采樣區(qū)域的形狀選擇合適的采樣方法，如圖7所示，包括如下步驟：

步驟S702，計(jì)算待采樣區(qū)域的體積。

步驟S704，判斷所述體積是否大于一閾值，若是，則進(jìn)入步驟S708，若否，則進(jìn)入步驟S706。

步驟S706，利用隨機(jī)算法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

步驟S708，識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀。

步驟S710，根據(jù)所述形狀選擇采樣方法。

步驟S712，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

在本實(shí)施例的采樣方法的具體技術(shù)細(xì)節(jié)請(qǐng)參考前述實(shí)施例。

對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種采樣裝置800，包括：

識(shí)別單元801，用于識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀；

所述識(shí)別單元801可以通過(guò)獲取待采樣區(qū)域的角色信息來(lái)識(shí)別其形狀，也可以通過(guò)模式識(shí)別算法對(duì)待采樣區(qū)域的形狀進(jìn)行判斷，從而識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀。

選擇單元802，用于根據(jù)所述形狀選擇采樣方法；

識(shí)別單元801發(fā)出代表所述待采樣區(qū)域形狀的信號(hào)至選擇單元802，所述選擇單元302接收該信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)調(diào)用對(duì)應(yīng)的采樣方法。

采樣單元803，用于利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

所述采樣單元803利用所述選擇單元802所選擇的采樣方法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

在另一實(shí)施例中，還提供了另一種采樣裝置900，包括

計(jì)算單元901，用于計(jì)算待采樣區(qū)域的體積，

選擇單元902，用于根據(jù)所述體積選擇采樣方法，

可以將計(jì)算單元901計(jì)算得到的體積與一閾值進(jìn)行比較，選擇單元902根據(jù)比較結(jié)果選擇合適的采樣方法。

采樣單元903，利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

在另一實(shí)施例中，還提供了另一種采樣裝置1000，包括

計(jì)算單元1001，用于計(jì)算待采樣區(qū)域的體積。

判斷單元1002，用于判斷所述體積是否大于一閾值。

隨機(jī)采樣單元1003，用于利用隨機(jī)算法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

識(shí)別單元1004，用于識(shí)別待采樣區(qū)域的形狀；

選擇單元1005，用于根據(jù)所述形狀選擇采樣方法；

采樣單元1006，用于利用所述采樣方法對(duì)所述待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

具體細(xì)節(jié)可參考上述采樣方法的實(shí)施例。

在前述的實(shí)施例中介紹了根據(jù)待采樣區(qū)域的形狀或體積大小進(jìn)行采樣的采樣方法或裝置，在如下實(shí)施例中，本發(fā)明還提出了另一種采樣方法。

參考圖11所示，一種采樣方法包括：

步驟S1102，對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。

在該步驟中，采用任一種采樣方法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，該任一種采樣方法可預(yù)先進(jìn)行設(shè)置，在該步驟中，只需直接調(diào)用該采樣方法對(duì)待采樣區(qū)域進(jìn)行一次采樣。

步驟S1104，將待采樣區(qū)域分割成多個(gè)子區(qū)域。

在該步驟中，將待采樣區(qū)域分割成多個(gè)子區(qū)域，分割的方法在本實(shí)施例中不受限制。優(yōu)選地，將待采樣區(qū)域分割成多個(gè)規(guī)則形狀的子區(qū)域，例如方形，圓形，環(huán)形等。

步驟S1106，計(jì)算每個(gè)子區(qū)域中的采樣密度。

在該步驟中，計(jì)算每個(gè)子區(qū)域的面積及采樣點(diǎn)數(shù)量，從而得到各子區(qū)域中的單位面積下的采樣點(diǎn)數(shù)量，即各子區(qū)域的采樣密度。

步驟S1108，判斷是否繼續(xù)采樣。

在該步驟中，將各子區(qū)域的采樣密度與一閾值進(jìn)行比較，如果小于或等于該閾值，則采樣密度過(guò)小，需要繼續(xù)采樣，進(jìn)入步驟S1110，如果大于該閾值，則采樣密度達(dá)到要求，無(wú)需繼續(xù)采樣。

步驟S1110，對(duì)子區(qū)域繼續(xù)采樣。

在該步驟中，可以利用單一的采樣方法對(duì)采樣密度過(guò)小的子區(qū)域進(jìn)行繼續(xù)采樣，例如利用圖3中的采樣方法，也可以根據(jù)各子區(qū)域的形狀或體積大小對(duì)各子區(qū)域進(jìn)行采樣。

前述實(shí)施例中的技術(shù)細(xì)節(jié)可以結(jié)合到本實(shí)施例，在此不再贅述。

雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來(lái)描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。