[發明專利]一種放射治療計劃的自動生成方法及應用

在審

• 申請號: 202010847183.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111888667A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 鞠垚;關睿雪;姚毅
• 申請（專利權）人: 蘇州雷泰醫療科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

本發明公開一種放射治療計劃的自動生成方法及應用，該方法包括以下步驟：1)指定靶區和患側危及器官；2)指定所用的治療機器和治療參數；3)添加切線野；4)添加固定鉛門野；5)設置準直器角度和鎢門范圍；6)添加輔助器官；7)添加優化約束；8)優化引擎開始優化；9)計劃自動評估。本發明可以大大減少了計劃設計、計劃評估時間，為計劃師減輕了負擔，保證各放療單位計劃質量的一致性。

技術領域

本發明屬于放射治療技術領域，具體涉及一種放射治療計劃的自動生成方法及應用。

背景技術

乳腺癌是全球女性腫瘤發病率和死亡率的前3位。對于早期乳腺癌，保乳手術聯合放射治療不僅可以有效地去除腫瘤，還可以極大地提高患者的生活質量，因此逐漸成為標準治療模式。傳統的標準全乳照射通常采用2個加楔形板的切線照射野沿胸壁進行全乳照射。

近年來，調強放射治療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)技術成為保乳病例放射治療的主流技術，它可以使劑量高度適形靶區，同時更好地保護危及器官。IMRT逆向計劃設計是醫生根據患者影像并結合臨床要求，給出確定的劑量要求，移交計劃師制作計劃后，得到腫瘤和周圍正常器官受照劑量的過程。

制作計劃的過程，如圖1所示，分為以下幾個步驟：設置射野參數，優化目標約束，計劃優化，計劃結果顯示，計劃評估。當計劃評估結果不滿足臨床要求時，需重新設置射野參數和目標約束，直至計劃滿足臨床要求。這個過程不僅耗時耗力，且最終的計劃效果極度依賴于計劃師的水平，計劃質量的一致性得不到保證。

為了解決上述問題，各治療計劃軟件系統(treatment planning system，TPS)提出了多種自動計劃的方法：

1).基于預測模型的自動計劃，該技術建立了病例庫中患者的解剖信息與劑量分布之間的預測模型，以此為依據來預測新患者的劑量分布；

2).基于協議的自動迭代優化，該技術使用初始模板開始優化，在迭代過程中不斷調整約束和權重，達到靶區和危及器官劑量的最優分布；

3).多目標優化，該技術可權衡多個器官的臨床要求，生成多個計劃以供醫生選擇。

對于乳腺癌保乳病例的計劃設計，射野參數設置直接影響計劃效果，且不同病例之間射野參數(機架角度，準直器角度等)不盡相同上述3種方法均有缺陷，體現在：

1).都只考慮了目標約束的添加和優化，未考慮重要的射野添加部分；

2).基于預測模型的方法和基于協議的自動迭代方法極度依賴于病例庫的計劃質量；

3).多目標優化方法需要大量的人工調整，依然耗時。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種放射治療計劃的自動生成方法及應用。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一方面，本發明公開了一種放射治療計劃的自動生成方法，包括以下步驟：

Stp1：指定靶區和患側危及器官；

Stp2：指定所用的治療機器和治療參數；

Stp3：添加切線野；

Stp4：添加固定鉛門野；

Stp5：設置準直器角度和鎢門范圍；

Stp6：添加輔助器官；

Stp7：添加優化約束；

Stp8：優化引擎開始優化；

Stp9：計劃自動評估。