] 執(zhí)行步驟S5,基于所述射野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)計(jì)算得到實(shí)際放射治療的劑量分布。
[0091] 在得到所述射野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)后,可W將影像數(shù)據(jù)中感興趣區(qū)域進(jìn)行柵格劃分, 進(jìn)而可W基于射野在劃分后的柵格內(nèi)所沉積的劑量,確定感興趣區(qū)域的劑量分布結(jié)果。
[0092] 上述放射治療的劑量確定方法中采用的在線獲取的影像數(shù)據(jù),可W有效保證在放 療過程中和放射治療計(jì)劃中所采用的CT圖像是一致的,避免了患者移動中造成的定位誤 差,提高了放療設(shè)備影像數(shù)據(jù)的精度,提高了放療的準(zhǔn)確度;而且根據(jù)放療設(shè)備的機(jī)器記 錄信息重建射野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù),重建得到的劑量分布的精度更高;在放療過程中,無需采用 EPID裝置來獲取電子射野影像數(shù)據(jù),可W有效減少放療過程中的硬件投入,硬件成本較低。 本發(fā)明技術(shù)方案中所指的"圖像"只是數(shù)據(jù)的一種表現(xiàn)形式,同樣可W被理解為"數(shù)據(jù)"。
[0093] 本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種放射治療的質(zhì)量保證方法,包括根據(jù)上述的放射治 療計(jì)劃方法獲取放射治療計(jì)劃,并對放射治療計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,將放射治療計(jì)劃分成主計(jì)劃 和子計(jì)劃,首先執(zhí)行主計(jì)劃,并計(jì)算出實(shí)際的劑量,進(jìn)而在劑量分布結(jié)果與主計(jì)劃劑量存在 偏差的時候,對子計(jì)劃劑量進(jìn)行修改,W使得患者接受的總累積劑量的計(jì)劃劑量相符合。該 方法可W有效利用主計(jì)劃和子計(jì)劃的照射方式,有效保證放療對象接受的劑量與計(jì)劃劑量 相符合,能夠有效提高放射治療質(zhì)量。
[0094] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0095] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的放射治療劑量確定方法的流程示意圖。
[0096] 如圖2所示,首先執(zhí)行步驟S201,在線獲取放射治療對象的影像數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換 為密度分布圖像。
[0097] 放射治療對象的影像數(shù)據(jù)可W由放療系統(tǒng)中的CT功能單元進(jìn)行獲取,所述CT功 能單元實(shí)現(xiàn)CT成像的過程可W由加速管通過改變放射能量產(chǎn)生,也可W由所安置的CT球 管產(chǎn)生。在本實(shí)施例中,將CT功能融合在放療系統(tǒng)的加速器中,W獲取密度分布圖像。由于 CT功能融合在加速器中,在在線獲取放射治療對象的影像數(shù)據(jù)的過程中只需要通過控制治 療床的移動即可W完成放射治療對象的CT掃描,放射治療對象在CT掃描直到放療結(jié)束都 無需在治療床上移動,可W保證放射治療對象的擺位是保持不變的,由此可W保證在確定 治療計(jì)劃和執(zhí)行放療計(jì)劃過程中,所使用的影像數(shù)據(jù)的一致性。之后根據(jù)影像數(shù)據(jù)獲取對 應(yīng)的密度分布圖像。
[009引執(zhí)行步驟S202,根據(jù)所述密度分布圖像,在線制定所述對象的放射治療計(jì)劃。
[0099] 在放療系統(tǒng)中,可W根據(jù)所述放射治療對象的密度分布圖像制定放射治療對象的 放射治療計(jì)劃,根據(jù)密度分布圖像制定放射治療計(jì)劃的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在 此不再寶述。
[0100] 執(zhí)行步驟S203,執(zhí)行所述放射治療計(jì)劃,在所述執(zhí)行過程中獲取機(jī)器記錄信息。
[0101] 在放射治療計(jì)劃實(shí)施的過程中,實(shí)時獲取機(jī)器記錄信息,所述機(jī)器記錄信息包括 加速器的機(jī)架角度信息、多葉準(zhǔn)直器的葉片內(nèi)端面位置信息、次級準(zhǔn)直器的內(nèi)端面的位置 信息等,還包括每次機(jī)架角度變動后,所獲取的機(jī)器記錄信息的產(chǎn)生時間信息,W及對應(yīng)每 次機(jī)架角度的測量裝置所獲取的劑量讀數(shù)信息。將所收集獲取的機(jī)器記錄信息實(shí)時通過電 路傳遞給放療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS,Treatment Planning System),并根據(jù)機(jī)器記錄信息獲取射 野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)。
[0102] 執(zhí)行步驟S204,獲取與所述機(jī)器記錄信息對應(yīng)的子野信息,并根據(jù)所述子野確定 對應(yīng)的射野。
[0103] 子野信息可W根據(jù)機(jī)器記錄信息中的多頁準(zhǔn)直器的葉片內(nèi)端面位置信息和次級 準(zhǔn)直器的內(nèi)端面位置信息所圍成的封閉區(qū)域進(jìn)行確定。
[0104] 具體地,在放射治療計(jì)劃實(shí)施的過程中,機(jī)架旋轉(zhuǎn)W形成不同角度處的射野照射 病人。在此過程中,放療系統(tǒng)中的收集器負(fù)責(zé)實(shí)時收集機(jī)器記錄信息。所述機(jī)器記錄信息 包括機(jī)架角度的角度信息、對應(yīng)的多葉準(zhǔn)直器的葉片內(nèi)端面位置、次級準(zhǔn)直器的內(nèi)端面的 位置,W及產(chǎn)生機(jī)器記錄信息的時刻和劑量監(jiān)測裝置讀數(shù)。
[0105] 根據(jù)得到的機(jī)器記錄信息重建射野,對于每個不同的機(jī)架角度進(jìn)行W下操作:取 每一組機(jī)器記錄信息的多葉準(zhǔn)直器的葉片內(nèi)端面和次級準(zhǔn)直器的內(nèi)端面,圍成一個封閉區(qū) 間,此封閉區(qū)間即為子野區(qū)域,并將當(dāng)前時刻所獲取的該組機(jī)器記錄信息產(chǎn)生時刻的劑量 監(jiān)測裝置讀數(shù)減去上一個時刻所獲取的劑量監(jiān)測裝置讀數(shù),得到的差值稱為該子野的讀 數(shù)。
[0106] 在得到該機(jī)架角度下所有子野后,將該機(jī)架角度下所有子野求空間并集,將根據(jù) 所述子野的空間并集所確定的封閉區(qū)域稱為對應(yīng)機(jī)架角度下對應(yīng)的射野區(qū)域。
[0107] 執(zhí)行步驟S205,根據(jù)第一區(qū)域所劃分的各子區(qū)域的權(quán)重,確定所述射野強(qiáng)度分布 數(shù)據(jù)。
[010引將所得到的射野用最小面積的區(qū)域包圍,例如用最小面積的矩形區(qū)域包圍,將包 含所述射野的最小面積的區(qū)域稱為第一區(qū)域,將所述第一區(qū)域劃分為多個大小相等的子區(qū) 域,一個子區(qū)域可W認(rèn)為由一個或多個像素點(diǎn)構(gòu)成。
[0109] 確定射野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù),首先根據(jù)第一時刻的劑量監(jiān)測裝置的劑量讀數(shù)與第二時 刻的劑量監(jiān)測裝置的讀數(shù)的差值確定各子野的讀數(shù),所述第一時刻為當(dāng)前機(jī)器記錄信息的 產(chǎn)生時間信息,所述第二時刻為前一組機(jī)器記錄信息的產(chǎn)生時間信息。對于每一個子區(qū)域, 該子區(qū)域可能位于一個子野區(qū)域或者同時位于多個子野區(qū)域內(nèi),則將該子區(qū)域的所在的各 子野的讀數(shù)的和值作為該子區(qū)域的權(quán)重值。由此可W得到每個子區(qū)域的權(quán)重值。
[0110] 第一區(qū)域中各子區(qū)域的權(quán)重分布即為對應(yīng)該機(jī)架角度下射野的射野強(qiáng)度分布數(shù) 據(jù)。
[0111] 執(zhí)行步驟S206,將密度分布圖像中感興趣區(qū)域進(jìn)行柵格劃分,根據(jù)射野所對應(yīng)的 射野強(qiáng)度分布數(shù)據(jù),獲取所述射野在劃分后的柵格內(nèi)所沉積的劑量。
[0112] 獲取密度分布圖像中的感興趣區(qū)域,所述密度分布圖像中的感興趣區(qū)域的獲取方 法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再寶述。
[0113] 在獲取到感興趣區(qū)域后,對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行柵格劃分,將所述感興趣區(qū)域分 為大小均勻的柵格。
[0114] 具體可通過卷積疊加劑量計(jì)算方法,計(jì)算射野在劃分后的柵格內(nèi)沉淀的劑量。
[0115] 所述射野在劃分后的柵格內(nèi)所沉積的劑量通過公式(1)進(jìn)行獲?。?br>[0116] D(?)二 / (T(?').p(?').K(?-?>aue)) / (知口e.扔') (?。?br>[0117] 其中,?為能量沉積點(diǎn)距離光子源的位置矢量,產(chǎn)為光子發(fā)生散射點(diǎn)的位置矢量, D(巧表示柵格的劑量,T(f)為光子在點(diǎn)產(chǎn)處單位質(zhì)量釋放的能量,p(P)為產(chǎn)處的質(zhì)量 密度,Paw為f到的路徑上介質(zhì)的平均密度,為光子在密度為Pw。的介質(zhì)中 點(diǎn),?>處發(fā)生散射所釋放的能量在處單位體積內(nèi)沉積的能量的百分?jǐn)?shù)。所述百分?jǐn)?shù)也稱為 能量沉積核,能量沉積核的求法可W采用如下方法:定義兩點(diǎn)之間的放射距離為兩點(diǎn)間密 度的積分,則K巧_ ?>aue)的放射距離為I? _ f |paw。利用蒙特卡羅方法模擬均勻水 中的能量沉積核,則能量沉積核K巧一?',Paue)等于方向與T-?'相同、放射距離同樣為 r - 的水中兩點(diǎn)間的能量沉積核。
[011引在公式(1)中的光子在點(diǎn)?'處單位質(zhì)量釋放的能量T'Cf)由射野權(quán)重分布矩陣W 及光子到達(dá)點(diǎn)扔時穿過的介質(zhì)決定,具體地所述光子在點(diǎn)產(chǎn)'處單位質(zhì)量釋放的能量了 (?') 通過公式(2)進(jìn)行獲?。?br>[0119] T(?')二(r/r〇2)寧取伉)£?-片口(郵(2)
[0120] 其中,r為巧的模,為光子源與?'前連接線與介質(zhì)表面的交點(diǎn)的位置矢量,r。為 而的模,取抗)為:^〇處的能量注量,/!(巧為?處的平均線衰減系數(shù)。
[0121] 公式(2)中的f:處的平均線衰減系數(shù).任(巧通過公式(3)進(jìn)行確定:
[0122] /7(戶)二技 W化,?)|1 化,巧(3)
[012引其中,i為能量區(qū)間的編號,E巧第i個能量區(qū)間對應(yīng)的能量值,W巧;,巧為戶處 能量為£:;附近單位能量范圍的光子的總能量占戶:處光子總能量的權(quán)重,巧為通過蒙 特卡羅方法模擬能量&的單能光子在不同厚度水中的穿透率擬合得到的函數(shù)。具體地,由 蒙特卡羅方法模擬水中不同位置處光子的能譜,然后通過指數(shù)多項(xiàng)式擬合得到關(guān)于?戶和& 的14/巧巧。.LI巧巧通過蒙特卡羅方法模擬能量E;的單能光子在不同厚度水中的穿透 率,然后通過指數(shù)公式p = (P為穿透率,h為水的厚度)擬合得到。
[0124] 公式似中的而處的能量注量取訴)通過公式(4)進(jìn)行確定: