射野劑量測定系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于放射療法的系統(tǒng)和方法并且，更具體而言，涉及用于比較計劃的 放射治療階段與實際的放射治療階段的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 射野劑量測定是在放射療法中用于比較計劃的放射劑量與實際的或輸送的放射 劑量的技術(shù)。在治療階段之前（即，在計劃階段期間），生成患者體內(nèi)治療區(qū)域的計劃圖像。 計劃圖像代表將在治療階段期間獲得的射野圖像的預(yù)測。當(dāng)實際的射野圖像已獲得時，計 劃圖像與射野圖像進(jìn)行比較，以識別兩個圖像之間的任何差異。這種差異可以表征為真陽 性差異或者假陽性差異。當(dāng)放射劑量沒有按預(yù)期輸送時，真陽性差異發(fā)生，并且有可能需要 對治療計劃的調(diào)整。另一方面，當(dāng)放射劑量按預(yù)期輸送時，假陽性差異發(fā)生，并且有可能不 需要對治療計劃的調(diào)整。
[0003] 遺憾的是，由于在生成和解釋計劃圖像和射野圖像當(dāng)中所涉及的大量變量，讓物 理師（physicist)或者射野劑量測定系統(tǒng)的其他用戶區(qū)分真陽性差異與假陽性差異會是 困難的和/或費時的。例如，患者體內(nèi)的氣泡會造成假陽性差異，但物理師可能難以識別出 氣泡并且放射有可能按計劃的那樣輸送。同樣，物理師可能難以區(qū)分由患者移位造成的真 陽性差異與由成像設(shè)備的移位造成的假陽性差異。這種分析可能花費相當(dāng)長的時間并且導(dǎo) 致顯著的費用。
[0004] 需要用于解釋射野劑量測定結(jié)果的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。具體而言，存在對允許物 理師區(qū)分真陽性差異與假陽性差異的系統(tǒng)和方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在某些實施例中，提供了專家決策系統(tǒng)來幫助物理師解釋和分析射野劑量測定結(jié) 果和圖像。該系統(tǒng)包括先前分析過的射野劑量測定圖像的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)疾病、計劃類型、治 療設(shè)備、治療區(qū)域以及其它患者和/或治療特性進(jìn)行分類。該數(shù)據(jù)庫還存儲對圖像的射野 劑量測定分析結(jié)果，包括關(guān)于與圖像關(guān)聯(lián)的任何真陽性差異或假陽性差異的信息，以及由 物理師所做的關(guān)于圖像的任何對應(yīng)決策。因此，當(dāng)新的射野劑量測定圖像被物理師分析時， 系統(tǒng)可以訪問該數(shù)據(jù)庫并在新的射野劑量測定圖像與數(shù)據(jù)庫中之前的射野劑量測定圖像 之間執(zhí)行相似性測量。然后，系統(tǒng)可以為物理師提供對新的射野劑量測定圖像中看到的任 何差異的可能解釋的分級列表。附加地或作為替代，系統(tǒng)可以幫助物理師將新的射野劑量 測定圖像中的差異表征為真陽性差異或者假陽性差異。
[0006] -方面，本發(fā)明涉及為經(jīng)受放射療法的患者評估治療參數(shù)的方法。該方法包括： (a)獲得在放射療法治療階段之前患者的計劃圖像；(b)獲得在放射療法治療階段期間的 射野圖像；（c)生成示出計劃圖像與射野圖像之間的差異的射野劑量測定圖像；(d)訪問具 有之前的射野劑量測定圖像和之前的射野劑量測定圖像的對應(yīng)評價的數(shù)據(jù)庫；(e)利用處 理器，執(zhí)行射野劑量測定圖像與之前的射野劑量測定圖像之間的相似性測量；和（e)基于 相似性測量和之前的射野劑量測定圖像的評價，提供計劃圖像與射野圖像之間的差異是真 陽性差異或者假陽性差異的指示。真陽性差異指示在放射療法治療階段期間放射沒有按計 劃輸送。假陽性差異指示在放射療法治療階段期間放射按計劃輸送。計劃圖像和射野圖像 都對應(yīng)于患者的目標(biāo)區(qū)域。
[0007] 在某些實施例中，計劃圖像繪出了用于放射療法治療階段的預(yù)測射野圖像。計劃 圖像和/或射野圖像可以包括或者是3D圖像。在一種實施例中，生成步驟包括計算伽馬指 數(shù)。數(shù)據(jù)庫可以包括被用來生成之前的射野劑量測定圖像的之前的計劃圖像和之前的射野 圖像。之前的射野劑量測定圖像可以包括患者的目標(biāo)區(qū)域的圖像。在一個實施例中，執(zhí)行 相似性測量包括計算戴斯系數(shù)（dicecoefficient)。
[0008] 在各種實施例中，提供指示包括提供計劃圖像與射野圖像之間的差異的可能原因 的列表。在一些實施例中，提供指示包括提供進(jìn)一步的信息，其可以包括：（i)顯示一個或 多個之前的射野劑量測定圖像，（ii)建議與同事協(xié)商，和/或（iii)建議獲得患者的附加圖 像。假陽性差異可能是由于，例如，氣泡、移位的射野成像面板和/或患者咳嗽痙攣。真陽性 差異可能是由于，例如，患者的解剖結(jié)構(gòu)的運動、治療計劃選擇錯誤、不適當(dāng)?shù)墓馊Τ叽绾? 或不適當(dāng)?shù)墓馊π螤睢?br>[0009] 在另一方面，本發(fā)明涉及用于為經(jīng)受放射療法的患者評估治療參數(shù)的系統(tǒng)。該系 統(tǒng)包括寄存器，用于存儲：（i)對應(yīng)于患者的目標(biāo)區(qū)域的計劃圖像；（ii)對應(yīng)于患者的目標(biāo) 區(qū)域的射野圖像；和（iii)之前的射野劑量測定圖像和之前的射野劑量測定圖像的對應(yīng)評 價。在放射療法治療階段之前獲得計劃圖像，并且在放射療法治療階段期間獲得射野圖像。 該系統(tǒng)還包括處理器，被配置為：（i)生成示出計劃圖像與射野圖像之間的差異的射野劑 量測定圖像；（ii)執(zhí)行射野劑量測定圖像與之前的射野劑量測定圖像之間的相似性測量； 和（iii)基于相似性測量和之前的射野劑量測定圖像的評價，提供計劃圖像與射野圖像之 間的差異是真陽性差異或者假陽性差異的指示。真陽性差異指示在放射療法治療階段期間 放射沒有按計劃輸送。假陽性差異指示在放射療法治療階段期間放射按計劃輸送。
[0010] 在某些實施例中，計劃圖像繪出了用于放射療法治療階段的預(yù)測射野圖像。計劃 圖像和/或射野圖像可以包括或者是3D圖像。在一種實施例中，處理器被配置為計算用于 射野劑量測定圖像的生成的伽馬指數(shù)。寄存器可以用于存儲被用來生成之前的射野劑量測 定圖像的之前的圖像和之前的射野圖像。之前的射野劑量測定圖像可以包括患者的目標(biāo)區(qū) 域的圖像。在一些實施例中，處理器被配置為計算用于相似性測量的戴斯系數(shù)。
[0011] 在各種實施例中，指示包括或者是計劃圖像與射野圖像之間的差異的可能原因的 列表。處理器可以被配置為提供進(jìn)一步的信息，諸如（i) 一個或多個之前的射野劑量測定 圖像，（ii)與同事協(xié)商的建議，和/或（iii)獲得患者的附加圖像的建議。假陽性差異可 能是由于，例如，氣泡、移位的射野成像面板和/或患者咳嗽痙攣。真陽性差異可能是由于， 例如，患者的解剖結(jié)構(gòu)的運動、治療計劃選擇錯誤、不適當(dāng)?shù)墓馊Τ叽绾?或不適當(dāng)?shù)墓馊?形狀。
[0012] 當(dāng)與附圖一起閱讀時，上述和本文中公開的本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征及優(yōu)點，以及 本發(fā)明本身，將從以下對優(yōu)選實施例和權(quán)利要求書的描述得到更充分的理解。在附圖中，相 同的標(biāo)號在不同的視圖中一般指相同的部分。附圖不一定是按比例的，相反，重點一般放在 說明本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0013] 參考以下所述的附圖以及權(quán)利要求，本發(fā)明的目標(biāo)和特征可以得到更好的理解。 附圖不一定是按比例的，相反，重點一般放在說明本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的標(biāo)號在 各個視圖中被用來指相同的部分。
[0014] 雖然本發(fā)明在本文參考具體的例子和具體的實施例特別示出并進(jìn)行描述，但是本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以在其中對形式和細(xì)節(jié) 進(jìn)行各種改變。
[0015] 圖1是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、用于分析射野劑量測定結(jié)果的系統(tǒng)的示意圖。
[0016] 圖2是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、用于分析射野劑量測定結(jié)果的方法的流程圖。
[0017] 圖3是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、在放射療法治療階段期間獲得的射野圖像。
[0018] 圖4是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、示出在計劃圖像與射野圖像之間沒有差異的射野 劑量測定圖像的示意圖。
[0019] 圖5是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、示出由于患者體內(nèi)的氣泡造成的計劃圖像與射野 圖像之間的差異的射野劑量測定圖像的示意圖。
[0020] 圖6是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、示出由于射野成像面板的移動造成的計劃圖像與 射野圖像之間的差異的射野劑量測定圖像的示意圖。
[0021] 圖7是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、示出由于治療階段期間患者的不正確定位造成的 計劃圖像與射野圖像之間的差異的射野劑量測定圖像的示意圖。
[0022] 圖8是根據(jù)本發(fā)明某些實施例、示出由于腫瘤生長造成的計劃圖像與射野圖像之 間的差異的射野劑量測定圖像的示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 可以設(shè)想所要求保護(hù)的發(fā)明的設(shè)備、系統(tǒng)、方法和過程涵蓋利用來自本文所述實 施例的信息開發(fā)的變化和調(diào)整。本文所述的設(shè)備、系統(tǒng)、方法和過程的調(diào)整和/或修改可以 由相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員執(zhí)行。
[0024] 貫穿本描述，當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)被描述為具有、包括或包含具體組件時，或者當(dāng)過程和 方法被描述為具有、包括或包含