基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法

本发明涉及放疗定位建模方法，尤其涉及一种基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法。

背景技术：

1、在放疗中，头颈肩固定膜被广泛应用用于保持患者的头颈肩部位于精确定位的姿势下以提高放疗的准确性。由于患者存在不同的特殊情况，比如面部开孔和体表伤口开孔等，因此必须对头颈肩固定膜进行不同位置和大小的开孔。然而，开孔的大小、位置和形状往往会影响头颈肩的固定效果和患者的舒适度。因此，如何最大限度地减小开孔对固定膜的固定效果的影响，仍然是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够有效的减少开孔对固定膜的固定效果影响的基于有限元的放疗固定膜开孔方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于有限元的放疗固定膜开孔建模方法，包括如下步骤：

3、s1：对需要放疗患者的某个部位进行ct扫描，获取该部位的ct扫描灰度图像切片；

4、s2：将得到的ct扫描灰度图像切片转换为stl格式，为建立不同开口类型的网格模型提供输入；

5、s3：将得到的完整固定膜几何模型进行切割，分离出开口区域的表面后删除开口区域，得到具有不同开口位置和类型的固定膜几何模型；

6、s4：对得到的具有不同开口位置和类型的固定膜几何模型进行网格划分；

7、s5：对划分后的网格进行质量统计和优化，对局部特征丢失较多的位置，将压缩的几何边进行反压缩，并重复步骤四s4，直至获得质量较好的网格模型；

8、s6：将步骤s5得到的具有不同开口位置和类型的固定膜网格模型导入到有限元计算单元，并结合应用赋予固定膜材料属性及厚度信息，并设置固定膜边界条件和载荷后完成固定膜开孔计算，通过对比计算结果，选取对固定膜影响最小的开孔方式对固定膜进行开孔。

9、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法通过患者真实部位结构进行固定膜的建模，并且针对不同需求，提出在不同位置进行快速开口建模的方法，利用有限元软件模拟在固定膜网格模型不同方向施加力作用，通过形变结果了解各种开口类型的头颈肩固定膜使用过程中的最大位移部分和最大受力位置，使固定膜更贴合患者，能够有效的减少开孔对固定膜的固定效果的影响，提高固定效果并提升使用舒适性。

技术特征：

1.一种基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，其特征在于包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，其特征在于，所述步骤s2包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，其特征在于，所述步骤s3包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，其特征在于，所述步骤s3-4包括如下步骤：

5.如权利要求1所述的基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，其特征在于，所述步骤s1中某个部位包括头部、颈部和肩部。

技术总结本发明公开了一种基于有限元分析的放疗固定膜开孔方法，所述方法包括：对需要放疗患者的某个部位进行CT扫描，获取该部位的CT扫描灰度图像切片；将得到的CT图像切片转换为STL格式，为建立不同开口类型的网格模型提供几何输入；将得到的完整固定膜几何模型进行切割，分离出开口区域的表面后删除开口区域，得到具有不同开口位置的固定膜几何模型；对得到的具有不同开口类型的固定膜几何模型进行网格划分，针对局部特征丢失较多的位置，将压缩的几何边进行反压缩，直至获得质量较好的网格模型，经过有限元计算，通过对比计算结果，选取对固定效果影响最小的开孔方式进行开孔。所述方法能够有效的减少开孔对固定膜的固定效果的影响。技术研发人员：庞国宝,孟乔宇,宋建波受保护的技术使用者：山西白求恩医院（山西医学科学院、华中科技大学同济医学院附属同济医院山西医院、山西医科大学第三医院、山西医科大学第三临床医学院）技术研发日：技术公布日：2024/7/29