[發明專利]放射治療自動計劃系統、自動計劃方法及存儲介質

有效

• 申請號: 202011575203.5
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN114681813B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 王少彬;陳頎;陳宇
• 申請（專利權）人: 北京醫智影科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G06N3/0464;G06T7/00;G06T7/11;G16H20/40;G16H30/20
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

1.一種放射治療自動計劃系統，其中，所述放射治療自動計劃系統包括信息輸入單元(11)、參數生成單元(12)、劑量預測單元(13)、評估單元(14)以及輸出單元(15)，其中，

信息輸入單元(11)設置成至少用于輸入患者信息，所述患者信息包括醫學圖像信息、輪廓勾畫信息和處方劑量信息；

參數生成單元(12)設置成能夠基于第一神經網絡模型，根據醫學圖像信息、輪廓勾畫信息和處方劑量信息，生成用于TPS(20)的初始化參數，并將所述初始化參數輸出至TPS(20)，使得TPS(20)能夠利用初始化參數確定放射治療計劃，其中，參數生成單元(12)設置成能夠確定用于TPS(20)的目標函數，初始化參數包括表示所述目標函數的目標函數信息；

劑量預測單元(13)設置成能夠基于第二神經網絡模型，根據醫學圖像信息和輪廓勾畫信息，預測TPS(20)針對所述患者生成的放射治療計劃的劑量分布，其中，第二神經網絡模型是以包括多個連續的醫學圖像層面的圖像數據的醫學圖像信息和輪廓勾畫信息為輸入，每一個醫學圖像層面的預測劑量分布圖為輸出；

評估單元(14)設置成能夠將TPS(20)確定的放射治療計劃的劑量分布與劑量預測單元(13)所預測的劑量分布相比較，并生成評估結果；以及

輸出單元(15)設置成能夠根據評估結果，輸出TPS(20)生成的放射治療計劃作為最終放射治療計劃。

2.根據權利要求1所述的放射治療自動計劃系統，其中，目標函數信息包括帶有權重的多個目標函數項組合成的向量，所述目標函數項是TPS(20)能夠提供的目標函數項；和/或

目標函數信息包括醫學圖像中的每個待計算區域的帶有權重的所有目標函數項組合成的向量，所述目標函數項是TPS(20)能夠提供的目標函數項。

3.根據權利要求1或2所述的放射治療自動計劃系統，其中，第一神經網絡模型以包括多個連續的醫學圖像層面的圖像數據的醫學圖像信息和輪廓勾畫信息作為輸入進行特征提取；和/或

第一神經網絡模型設置成能夠提取下述特征中的至少一者：關于醫學圖像顯示的密度信息的特征、關于靶區輪廓和危及器官輪廓的大小的特征、關于靶區輪廓與危及器官輪廓之間的位置關系的特征。

4.根據權利要求1或2所述的放射治療自動計劃系統，其中，

在第二神經網絡模型中，為了區分所有的靶區和危及器官區域，對輸入的輪廓勾畫信息進行下述預處理：醫學圖像中的靶區和每一個危及器官內的像素均被賦予唯一的標簽值，和/或醫學圖像中的靶區與危及器官重疊的部分的像素使用重疊的靶區與危及器官的標簽值之和作為標簽值。

5.根據權利要求1或2所述的放射治療自動計劃系統，其中，信息輸入單元(11)還設置成用于輸入射野信息，其中：

所述射野信息包括射野數量信息和/或射野方向信息；和/或

參數生成單元(12)設置成能夠將射野信息輸入第一神經網絡模型并用于生成用于TPS(20)的初始化參數；和/或

劑量預測單元(13)設置成能夠將射野信息輸入第二神經網絡模型并用于預測TPS(20)針對所述患者生成的放射治療計劃的劑量分布。

6.根據權利要求1或2所述的放射治療自動計劃系統，其中，輸出單元(15)設置成能夠：

在評估結果達到預定的要求時，輸出TPS(20)生成的放射治療計劃作為最終放射治療計劃；以及

在評估結果未達到預定的要求時，輸出提示信息，所述提示信息表示需調整用于TPS(20)的初始化參數以生成新的放射治療計劃。

7.根據權利要求1或2所述的放射治療自動計劃系統，其中，

第一神經網絡模型和/或第二神經網絡模型是卷積神經網絡深度學習模型；和/或

醫學圖像信息包括患者的CT圖像信息；和/或

輪廓勾畫信息包括靶區和危及器官的輪廓勾畫信息。