[發明專利]一種降低基于DMPO的IMRT規劃中的局部熱/冷點的方法、裝置、系統和介質

有效

• 申請號: 201580075842.6
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN107223066B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: V·蘭加納坦;G·喬安托;P·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

本發明公開一種調節現有處置計劃的方法和相關系統。基于雙目標函數系統運行第二優化，所述雙目標函數系統包括用于關于現有計劃的優化的第一目標函數和包括所述第一目標函數作為函數要素的第二擴展的目標函數。

技術領域

本發明涉及用于借助于輻射分配器調節要暴露于輻射的對象中的劑量分布的第一規范的方法，涉及用于借助于輻射分配器調節要暴露于輻射的對象中的劑量分布的第一規范的裝置，涉及計算機程序產品，并且涉及計算機可讀介質。

背景技術

癌癥仍然是人類的災難之一，并且輻射治療是與之相抗擊的主要手段之一。在輻射治療中，使用高能量處置輻射射束來破壞癌變的組織，同時節省健康的組織。

被稱為強度調制放射治療(IMRT)的特定類型的輻射治療規劃允許在空間上調制處置射束，從而不僅在形狀上，而且在根據處置計劃的規定劑量要求方面精確地順應。

基于定義多個劑量目標或劑量體積目標的目標函數使用數值優化來計算處置計劃。盡管計劃可能在全局范圍內符合這些目標，但仍然可能存在局部缺陷。例如，癌變區域的一些部分可能接收超過所需的劑量或可能接收小于所需的劑量。

盡管有系統來“微調”現有的處置計劃(參見例如C Cotrutz和L Xing，“FMRT doseshaping with regionally variable penalty scheme”，Med.Phys. 2003；30 544-51)，但是這些有時不容易操作。鑒于移除這種局部缺陷對當前處置計劃的射束布置或目標函數參數進行的任何修改都可能導致劑量分布的巨大變化。特別地，變化的幅度和類型超出了用戶的直接影響，并且可能導致若干手動回溯步驟。

發明內容

因此，本領域可能需要一種用于調節輻射處置計劃的備選方法。

本發明的目的通過獨立權利要求的主題來解決，其中，進一步的實施例被并入從屬權利要求中。

應當注意，本發明的以下描述的方面同樣適用于借助于輻射分配器調節要暴露于輻射的對象中的劑量分布的第一規范的裝置，適用于計算機程序產品，并且適用于計算機可讀介質。

根據本發明的第一方面，提供了一種借助于輻射分配器調節要暴露于輻射的對象中的劑量分布的第一規范的方法，所述規范是基于第一目標函數計算的，所述目標函數依據針對所述輻射分配器的機器設置來定義對象中的至少一個相應位置的劑量要求，所述方法包括以下步驟：

基于所述第一規范來識別相對于閾值不滿足依據所述第一目標函數的相應劑量要求的至少一個位置；

接收針對所識別的至少一個位置的新劑量要求；

基于兩個目標函數來計算第二規范，所述兩個目標函數包括所述第一目標函數和由所述第一目標函數形成的第二擴展的目標函數，其中，除了所述新劑量要求之外，所述擴展的目標函數包括依據所述第一目標函數的所述劑量要求中的至少一個。

根據一個實施例，所述方法包括將所述機器設置分類到兩個組中，即分類到關鍵組和非關鍵組中，其中，能夠與至少一個識別的對象位置相關聯的機器設置被分類到所述關鍵組中，而如果滿足依據所述第一目標函數的所述相應劑量要求，則能夠與所述對象位置或不同對象位置相關聯的機器設置被分類到所述非關鍵組中。

根據一個實施例，在非關鍵組中存在比在關鍵組中存在的更多的機器設置。

根據一個實施例，第一目標函數被限制于機器設置的非關鍵組，并且其中，第二目標函數被限制于機器設置的關鍵組。

根據一個實施例，第二目標函數包括至少一個用戶可調節權重因子，以對第一目標函數對第二目標函數的貢獻進行加權。根據一個實施例，該權重因子是用戶可調節的。

根據一個實施例，該方法包括在顯示設備上顯示第一和/或第二目標函數的相應的值。