[發(fā)明專利]一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610016173.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105550528B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹瑞芬;吳宜燦;胡麗琴;賈婧;裴曦;任強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G16H20/00
• 分類號(hào): G16H20/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

本發(fā)明公開(kāi)一種放療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法，主要包括：輸入單元適于導(dǎo)入分割后的病人圖像信息及計(jì)劃的基本信息，可視化顯示單元適于將導(dǎo)入的信息直觀的形式可視化顯示，計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元適于計(jì)劃依從關(guān)系的設(shè)置、腫瘤靶區(qū)和危及器官劑量要求設(shè)置后進(jìn)行各計(jì)劃自動(dòng)疊加逆向優(yōu)化，計(jì)劃輸出單元適于將疊加優(yōu)化后的計(jì)劃信息作為腫瘤治療方案進(jìn)行輸出。針對(duì)臨床復(fù)雜病例制定多個(gè)計(jì)劃需要醫(yī)生手工進(jìn)行多個(gè)計(jì)劃關(guān)聯(lián)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，提供了一種高效的復(fù)雜病例放療方案制定的方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腫瘤放射治療，具體地是一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法，屬于醫(yī)療器械。

背景技術(shù)

放射治療的目的是保護(hù)危及器官的同時(shí)，給靶區(qū)即腫瘤組織致死劑量。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要制定最優(yōu)的放療方案。由于腫瘤靶區(qū)的復(fù)雜性不同，放療方案的復(fù)雜性也會(huì)差別很大。有的腫瘤非常復(fù)雜比如多個(gè)靶區(qū)，就需要針對(duì)不同的靶區(qū)給予不同的處方劑量,從而制定不同的放療計(jì)劃，那么不同計(jì)劃劑量之間的相互影響就需要重點(diǎn)考慮。目前臨床上，需要計(jì)劃設(shè)計(jì)者完成一個(gè)計(jì)劃優(yōu)化時(shí)，另外一個(gè)計(jì)劃優(yōu)化時(shí)需要手動(dòng)設(shè)置，并人為憑經(jīng)驗(yàn)地考慮第一個(gè)計(jì)劃的劑量影響，非常耗時(shí)而且醫(yī)生考慮的不夠周全，不能實(shí)現(xiàn)高精度的治療方案。因此，針對(duì)腫瘤多靶區(qū)的復(fù)雜放射治療案例，急需要發(fā)展能實(shí)現(xiàn)多個(gè)計(jì)劃協(xié)調(diào)自動(dòng)優(yōu)化的方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種放療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法，為復(fù)雜病例放射治療制定高效的方案，以提高放射治療方案的制定效率。

本發(fā)明實(shí)施提供一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

輸入單元，適于獲取經(jīng)過(guò)分割后的病人圖像信息及多個(gè)放療計(jì)劃基本信息；

可視化顯示單元，將導(dǎo)入的病人信息進(jìn)行顯示，包括圖像及計(jì)劃基本信息的三維疊加顯示、及任意切面顯示，計(jì)劃參數(shù)顯示及編輯；

計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，適于將導(dǎo)入的多個(gè)計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)，然后進(jìn)行疊加逆向優(yōu)化，滿足要求則進(jìn)入計(jì)劃輸出單元，否則進(jìn)入可視化顯示單元；

計(jì)劃輸出單元，適于將優(yōu)化后的計(jì)劃信息進(jìn)行輸出顯示，包括計(jì)劃參數(shù)、劑量分布及器官劑量體積直方圖。

一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述的計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，包括：

關(guān)聯(lián)設(shè)置子單元，適于設(shè)置處方劑量、計(jì)劃間的依從關(guān)系、腫瘤靶區(qū)和危及器官的處方劑量約束要求用于逆向優(yōu)化；

逆向優(yōu)化子單元，適于根據(jù)處方劑量、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求及計(jì)劃依從關(guān)系進(jìn)行計(jì)劃的優(yōu)化；對(duì)選擇的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需檢索該計(jì)劃跟其它計(jì)劃的依賴關(guān)系，首先對(duì)被依賴的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并計(jì)算優(yōu)化后的劑量分布，然后在再對(duì)該計(jì)劃優(yōu)化時(shí)將被此計(jì)劃依賴的計(jì)劃劑量作為背景劑量，優(yōu)化時(shí)對(duì)背景劑量進(jìn)行疊加考慮，完成計(jì)劃的優(yōu)化。

本發(fā)明實(shí)施提供一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化方法，所述方法包括：

(1)導(dǎo)入分割后的病人圖像、多個(gè)放療計(jì)劃的基本信息，設(shè)置計(jì)劃間的依從關(guān)系、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求；

(2)對(duì)選擇的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需檢索該計(jì)劃跟其它計(jì)劃的依賴關(guān)系，首先對(duì)被依賴的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并計(jì)算優(yōu)化后的劑量分布，然后在再對(duì)該計(jì)劃優(yōu)化時(shí)將被此計(jì)劃依賴的計(jì)劃劑量作為背景劑量，優(yōu)化時(shí)對(duì)背景劑量進(jìn)行疊加考慮，完成計(jì)劃的優(yōu)化；

(3)將優(yōu)化后的計(jì)劃信息進(jìn)行輸出顯示，包括劑量分布及器官劑量體積直方圖。