[發(fā)明專利]一種放射治療系統(tǒng)及計算機可讀存儲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680081347.0
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN109069858B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 延斯·奧洛夫·舍隆德
• 申請（專利權(quán)）人: 醫(yī)科達股份有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G16H50/20;G16H20/30
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;杜誠

本公開內(nèi)容涉及用于放射療法治療計劃的系統(tǒng)、方法和計算機可讀存儲裝置。例如，方法可以針對患者生成治療計劃。該方法可以接收反映放射療法治療數(shù)據(jù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以包括特征向量和目標(biāo)向量。該方法還可以基于特征向量和目標(biāo)向量來確定訓(xùn)練模型。該方法還可以接收與患者相關(guān)聯(lián)的測試數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)可以包括描述性特征向量。該方法還可以基于描述性特征向量和訓(xùn)練模型來確定療法模型。療法模型可以用于生成治療計劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容總體上涉及放射療法。更具體地，本公開內(nèi)容涉及用于開發(fā)在放射療法期間要使用的統(tǒng)計上最優(yōu)的放射療法治療計劃的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

放射療法用于治療哺乳動物(例如，人和動物)組織中的癌癥和其他疾病。一種這樣的放射療法裝置是伽馬刀，伽馬刀用大量低強度伽馬射線照射患者，該大量低強度伽馬射線以高強度和高精度匯聚在目標(biāo)(例如，腫瘤)處。另一種放射療法裝置使用線性加速器，該線性加速器用高能粒子(例如，電子等)照射腫瘤。又一種放射療法裝置(回旋加速器)使用質(zhì)子和/或離子。應(yīng)該準(zhǔn)確地控制輻射束的布置和劑量，以確保腫瘤接收規(guī)定的輻射，而束的布置應(yīng)該使對周圍健康組織(通常被稱為危及器官 (OAR))的損害最小化。治療計劃可以用于控制輻射束參數(shù)，并且放射療法裝置通過向患者遞送空間上變化的劑量分布來實現(xiàn)治療。

放射療法形式的治療計劃可能是患者特定的、耗時的且資源需求高的任務(wù)。此外，計劃質(zhì)量是主觀的且高度依賴于機構(gòu)和計劃者的技能和經(jīng)驗。已經(jīng)引入自動治療計劃來便利此過程。這通常通過采用與正在經(jīng)歷治療的患者具有類似的醫(yī)學(xué)特性的先前治療的患者的臨床上批準(zhǔn)和交付的參考計劃的庫來完成。計劃中的一種方法是：對治療的患者和參考計劃而言，嘗試使劑量-體積直方圖(DVH)類似。然而，眾人皆知，DVH難以優(yōu)化，并且需要迭代地解決涉及代理函數(shù)(surrogate function)的問題的高強度工作。另外，DVH將實際空間劑量分布壓縮到一個維度，因此丟失重要的信息。

已經(jīng)進行了一些嘗試來基于體素(voxel)(例如，“劑量繪畫”)優(yōu)化治療計劃。劑量繪畫可以用于針對患者解剖體中的每個體素指定不同的標(biāo)準(zhǔn)。然而，代替具有與相關(guān)器官的數(shù)量(例如，十個)大約一樣多的參數(shù)，其以與存在體素(例如，數(shù)百萬)大約一樣多的參數(shù)結(jié)束。另外，將體素參數(shù)選擇成使得：參考計劃DVH和治療DVH類似。但是由于DVH標(biāo)準(zhǔn)缺乏空間信息，因此類似的DVH不保證類似的治療計劃，并且通常需要另外的計算機高強度計算以找到最優(yōu)計劃。

因此，需要用于生成最優(yōu)治療計劃以解決上述問題的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的某些實施方式涉及一種用于針對患者生成治療計劃的方法。該方法可以包括接收反映放射療法治療數(shù)據(jù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。該訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以包括特征向量和目標(biāo)向量。該方法還可以包括基于接收的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的特征向量和目標(biāo)向量來確定訓(xùn)練模型。該方法還可以包括接收與患者相關(guān)聯(lián)的測試數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)可以包括描述性特征向量。該方法還可以包括基于描述性特征向量和訓(xùn)練模型來確定療法模型。此外，該方法可以包括基于療法模型來生成針對測試數(shù)據(jù)的治療計劃。

本公開內(nèi)容的某些實施方式涉及一種放射療法系統(tǒng)。該放射療法系統(tǒng)可以包括存儲計算機可執(zhí)行指令的存儲器以及通信地耦接至存儲器的處理器裝置。處理器裝置可以被配置成執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令以接收反映放射療法治療數(shù)據(jù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以包括特征向量和目標(biāo)向量。處理器裝置還可以被配置成基于接收的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的特征向量和目標(biāo)向量來確定訓(xùn)練模型。處理器裝置還可以被配置成接收與患者相關(guān)聯(lián)的測試數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)可以包括描述性特征向量。處理器裝置還可以被配置成基于描述性特征向量和訓(xùn)練模型來確定療法模型。此外，處理器裝置可以被配置成基于療法模型來生成針對測試數(shù)據(jù)的治療計劃。