[發(fā)明專利]近距離放射治療處置計(jì)劃的魯棒評(píng)估

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880064643.9
• 申請(qǐng)日: 2018-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN111182943A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·A·伊索拉;C·諾伊基興;G·L·T·F·豪特瓦斯特;D·森登
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): A61N5/10
• 分類號(hào): A61N5/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

本發(fā)明涉及用于輔助規(guī)劃輻射治療處置的系統(tǒng)和方法，所述處置基于處置計(jì)劃被遞送，所述處置計(jì)劃包括第一處置參數(shù)的易于出錯(cuò)的參數(shù)值。在所述系統(tǒng)中，魯棒性評(píng)估單元(10)獲得所述第一處置參數(shù)的規(guī)劃的參數(shù)值，生成包括所述第一處置參數(shù)的擾動(dòng)值的擾動(dòng)參數(shù)配置，所述擾動(dòng)參數(shù)值從所述規(guī)劃的參數(shù)值偏離以在所述處置期間出現(xiàn)的所述第一處置參數(shù)的可能誤差值，并且針對(duì)每個(gè)擾動(dòng)參數(shù)配置估計(jì)由在所述擾動(dòng)參數(shù)配置的基礎(chǔ)上遞送的處置造成的輻射劑量分布，和/或在所述擾動(dòng)參數(shù)配置的基礎(chǔ)上確定所述處置計(jì)劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及輻射治療處置的規(guī)劃，具體而言，近距離放射治療處置。更具體地，本發(fā)明涉及用于輔助規(guī)劃用于患者身體的區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)結(jié)構(gòu)的輻射治療處置的處置計(jì)劃的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)

在輻射治療中，通過放射性或電磁輻射或超聲波來處置患者身體內(nèi)的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，例如腫瘤，以便控制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)或殺死癌細(xì)胞。同時(shí)，以這樣的方式來遞送處置：遞送到周圍健康結(jié)構(gòu)的輻射或熱劑量盡可能低，所述周圍健康結(jié)構(gòu)通常也被稱為風(fēng)險(xiǎn)器官(OAR)。

一種示范性性輻射治療程序是所謂的臨時(shí)近距離放射治療，其中，使用施加器將(一個(gè)或多個(gè))放射性輻射源在處置區(qū)域內(nèi)放置限定的短時(shí)間間隔(通常被稱為停留時(shí)間)，以便將限定的輻射劑量特別地施加到腫瘤細(xì)胞。

在規(guī)劃系統(tǒng)中生成的處置計(jì)劃中包括了用于對(duì)處置進(jìn)行控制的處置參數(shù)。為了確定處置計(jì)劃，可以執(zhí)行所謂的反向規(guī)劃程序。在這樣的程序中，目標(biāo)結(jié)構(gòu)和周圍OAR被識(shí)別，并且處置目標(biāo)根據(jù)針對(duì)患者的醫(yī)學(xué)處方被指定，其中，所述處置目標(biāo)指定對(duì)于要被遞送到目標(biāo)結(jié)構(gòu)和OAR的劑量的要求。然后，優(yōu)化過程被執(zhí)行以找到導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)處置目標(biāo)的優(yōu)化的輻射劑量分布的處置參數(shù)。

在近距離放射治療中，處置參數(shù)包括輻射源在處置區(qū)域中的位置(其也被稱為停留位置)和相關(guān)的停留時(shí)間。然而，在現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)方式中，這些參數(shù)的實(shí)際值從處置計(jì)劃中的包括值偏離以誤差值，所述誤差值由參數(shù)的確定中和/或在將參數(shù)設(shè)置為處置計(jì)劃中指定的值中的不準(zhǔn)確性造成。例如，在停留位置的情況下，這些不準(zhǔn)確性由在相關(guān)的位置信息的確定中出現(xiàn)的誤差產(chǎn)生。該位置信息可以在處置區(qū)域的圖像的基礎(chǔ)上和/或使用自動(dòng)跟蹤布置被確定，并且在兩種情況下所確定的位置信息可能包括一定誤差。在停留時(shí)間的情況下，不準(zhǔn)確性特別地在不能允許將停留時(shí)間精確地設(shè)置為被包括在處置計(jì)劃中的其值的(一個(gè)或多個(gè))輻射源的自動(dòng)或手動(dòng)操縱期間產(chǎn)生。

由于實(shí)際參數(shù)值的這些誤差，在處置期間實(shí)際上被遞送到處置區(qū)域的輻射劑量的分布會(huì)偏離由被包括在處置計(jì)劃中的處置參數(shù)值產(chǎn)生的最佳劑量分布。取決于處置參數(shù)的實(shí)際值，處置目標(biāo)可以在這種偏差的情況下仍然被充分地實(shí)現(xiàn)，或偏差可以為使得處置目標(biāo)不被實(shí)現(xiàn)。

鑒于此，將會(huì)希望在處置的遞送之前估計(jì)在處置期間出現(xiàn)的處置參數(shù)的潛在誤差值是否可以導(dǎo)致不實(shí)現(xiàn)處置目標(biāo)的遞送的輻射劑量分布。基于這樣的估計(jì)，然后可以判斷是應(yīng)當(dāng)基于給定處置計(jì)劃遞送處置還是由于處置目標(biāo)將會(huì)由于處置而不能得以滿足的增加風(fēng)險(xiǎn)而應(yīng)當(dāng)放棄處置計(jì)劃。此外，將希望能夠生成針對(duì)前面提到的類型的不準(zhǔn)確性是更魯棒的處置計(jì)劃。

H.Okamota等人的文章“Dose error from deviation of dwell time andsource position for high dose-rate¹⁹²Ir in remote afterloading system”(Journalof Radiation Research,2014,55,780-787,DOI:10.1093/jrr/rru001(XP055458412))涉及近距離放射治療處置，并且公開了評(píng)估停留時(shí)間和源位置的偏差對(duì)輻射劑量的影響的研究。在該程序中，測(cè)量停留時(shí)間和源位置的偏差。然后，使用假設(shè)停留時(shí)間和源位置為測(cè)量結(jié)果的1σ的高斯分布計(jì)算劑量誤差。

發(fā)明內(nèi)容