[發明專利]一種基于點核卷積疊加劑量計算模型的劑量偏差消除方法

在審

• 申請號: 201611132589.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106730410A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王玉
• 申請（專利權）人: 江西中科九峰智慧醫療科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司31224
• 代理人: 劉常寶

技術領域

本發明涉及醫療數據處理技術，具體涉及放療系統中劑量計算方法。

背景技術

盡管劑量計算可以達到較高的精度，但對于放療系統的精度是一個系統誤差，不僅包含計劃系統帶來的誤差，加速器帶來的誤差，還包含定位誤差等等。這其中，由于治療床引起的劑量誤差在臨床上一直未得到很好的解決，目前還沒有一家放療廠商可以提供相對精確的解決方案。

而臨床上更多的做法是，在計劃設計布野過程，盡量避免使用照射到治療床的射野，但此做法有時無法得到更好的劑量分布，影響治療效果。所以，為了設計一個更好的計劃，計劃師可能會基于臨床經驗進行劑量補償，但這種補償無法精確的體現到DVH等劑量評估工具中，而且誤差一般都比較大。

再者，用于計劃的患者影像數據中包含的是CT等影像設備的床，而在實際治療過程用的是加速器治療設備的床。這就造成在計劃模擬過程中，對于那些經過治療床的照射野劑量計算過程未引入加速器治療床對X射線束實際的衰減作用，造成靶區實際接受的劑量比預期的要少。

發明內容

針對現有放療系統中X射線由于治療床衰減引起的劑量偏差的問題，需要一種提高劑量精度的方案。

由此，本發明所要解決的技術問題是提供一種基于點核卷積疊加劑量計算模型的劑量偏差消除方法，以有效消除劑量偏差，提高放療系統中劑量精度。

為解決上述技術問題，本發明提供的基于點核卷積疊加劑量計算模型的劑量偏差消除方法，所述消除方法通過將治療床CT影像引入到計劃系統患者CT影像，并參與劑量計算。

在本消除方法中，所述消除方法包括：

將治療床面板預先進行CT掃描；

將患者影像對應治療床位置的象素CT值替換為預先掃描得到的治療床面板的象素CT值；

基于點核卷積疊加劑量計算模型，將治療床面板看作是患者CT影像數據的一部分進行劑量計算。

在本消除方法中，通過將治療床CT影像中治療床部分對應的象素相關信息存入相應的存儲文件中，并記錄象素位置、CT值及象素實際尺寸等信息(，根據存儲文件中CT影像治療床部分對應的象素位置信息，替換患者CT影像相應位置的像素。

在本消除方法中，將包含治療床影像信息的患者CT影像作為整體參與基于點核卷積疊加劑量計算。

本發明提供的方法，只是將治療床CT影像引入到計劃系統患者CT影像，并參與劑量計算，在不影響計劃系統其他任何功能的前提下，提高劑量精度。繼而實現，可以在計劃布野過程無需考慮治療床帶來的誤差，可以制定出更加合理的計劃，從而進一步提高治療效果，在臨床上具有實際應用價值。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

圖1為本發明實例中加速器床板CT斷層圖像；

圖2為本發明實例中加上加速器床板的患者CT斷層圖像；

圖3為本發明實例中患者與治療床位置關系。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

治療床引起劑量偏差的本質原因是由于治療床對于的X射線的衰減在計劃系統中沒有考慮。據此本方案基于放射治療主流解決方案，結合點核卷積疊加劑量計算模型，通過引入治療床板CT影像及床板與患者影像動態定位方法，從而將治療床引入計劃系統的劑量計算，以此來消除X射線由于治療床衰減引起的劑量偏差。

據此原理，本方案首先將治療床面板預先進行CT掃描，獲得治療床面板象素CT值；然后將患者影像數據中對應治療床位置的象素CT值替換為預先掃描得到的治療床面板象素CT值；接著基于點核卷積疊加劑量計算模型，將治療床面板作為患者CT影像數據的一部分進行劑量計算，得到的劑量計算結果就可以消除治療床帶來的劑量誤差。

本方案在替換患者影像數據中對應治療床位置的象素CT值時，通過將治療床CT影像中治療床部分對應的象素相關信息存入文件，該文件為用于保存CT影像中治療床部分對應的象素相關信息的文件，并在該文件中記錄象素位置、CT值及象素實際尺寸等信息。

再根據文件中記錄的CT影像治療床部分對應的象素位置信息，可替換患者CT影像相應位置的像素。

本方案在將治療床引入計劃系統的劑量計算時，首先，根據相應的存儲文件中記錄的CT影像治療床部分對應的象素位置信息，替換患者CT影像相應位置的像素，使得患者CT影像中就包含了加速器治療床的影像信息；接著以此作為整體參與基于點核卷積疊加劑量計算。