[發明專利]在IMRT規劃優化期間形成3D劑量分布的交互式直觀方法

在審

• 申請號: 201810736508.6
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109215759A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: R·阿霍南;L·哈爾克;J·Y·佩爾托拉;M·韋尼奧
• 申請（專利權）人: 瓦里安醫療系統國際股份公司
• 主分類號: G16H20/40
• 分類號: G16H20/40;G16H40/63
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;杜波

公開了在IMRT規劃的優化期間形成3D劑量分布的交互式直觀方法。用于提供用戶友好界面的新技術在本文中被描述，用于在輻射應用規劃的優化期間調整劑量分布值。在一個實施例中，圖形用戶界面被提供，其提供用于輻射應用的靶標區域的圖像和被設置在靶標區域上的劑量分布的圖形疊加層，其根據輸入的劑量參數在視覺上表示規劃的劑量分布。在一個或多個實施例中，劑量分布可以在優化之前從用戶通過圖形用戶界面提供的輸入參數來自動計算。用戶(例如臨床醫生、輻射腫瘤學家或輻射治療操作員等)能夠在優化期間經由用戶輸入設備結合圖形用戶界面來修改劑量分布體積的可視化并且使得修改被實時地調整。

版權聲明

本專利或申請文件包含至少一幅彩色附圖。具有彩色附圖的本專 利或專利申請公開的副本將在請求和支付必要費用后將由主管局提 供。

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技術領域

本發明的實施例一般地涉及輻射應用規劃程序。更具體地，本發 明的實施例涉及圖形用戶界面中的劑量分布目標的交互式建模。

背景技術

在輻射治療中，在治療規劃階段準確標識和描繪解剖結構至關重 要。每個此類程序的目標是提供靶標體積和任何風險器官的準確定 義，以便向靶標體積(例如腫瘤)遞送最大輻射劑量，同時避免周圍 健康組織被暴露于潛在的有害輻射。

在規劃階段，通常治療規劃者會定義一個規劃，以將計算的劑量 的輻射遞送到靶標區域和結構/器官。該規劃可以被定義為一個或多個 劑量目標，其包括限制輻射應用范圍的參數。這些參數通常作為數據 值而由自動軟件應用生成，并且可以被表示為劑量-體積直方圖 (DVH)曲線，其繪制在靶標區域處或附近的一個或多個結構中被接 收的預期輻射量。通常，對計算的劑量分布的優化可以被執行，以例 如計算更均勻的劑量分布，并且例如應用進一步的約束—諸如對于某 些區域或結構的輻射下限和輻射上限。雖然DVH曲線是用于有效地 傳遞劑量分布數據的有用工具，但是DVH曲線是二維表示，并因此， 對應于規劃劑量的任何三維數據在這樣的表示將被丟失。

除了DVH曲線之外，規劃的劑量分布應用還可以被表示為三維 劑量分布體積，其(在多個二維圖像“切片”上)繪制在靶標區域的計 算機生成的圖像內輻射應用所包圍的預期體積。這些體積通常作為疊 加層被呈現在靶標區域的圖像之上，以允許治療規劃者在視覺上驗證 期望的結構被包括。然而，對于每個計算的劑量分布，輻射應用體積 的尺寸和形狀是靜態的。因此，調整結構的一部分的劑量將使DVH 無效，并且需要劑量分布的重新計算。當“熱點”被創建時，類似的問 題會出現。熱點是被非預期地計算的區段(通常是由于不完整的或沖 突的優化參數引起的)，用以在一個或多個位置處接收不期望的高劑 量。雖然當針對非關鍵組織(例如脂肪)時，非預期的劑量分配可能 不重要，但是當熱點恰好對準靶標或健康組織或器官時，劑量分布可 能需要重新計算以確保患者安全。類似地，冷點(也是由于不完整的 或沖突的優化參數引起的)可能出現，其中劑量分布被計算以向結構 或區域遞送不足的輻射量。因為分布和劑量分布體積是靜態的，所以 對劑量值的任何修改或調整(例如，在熱點和冷點之間重新分配輻射) 不能通過可用的解決方案來執行。

發明內容

本發明內容被提供以便以簡化的形式介紹概念的精華，其將在下 面的具體實施方式中進一步被描述。本發明內容不旨在標識所要求保 護的技術方案的關鍵特征或必要特征，也不旨在被用于限制所要求保 護的技術方案的范圍。